一种充电机模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种充电机模块，包括金属框架，该金属框架内设有输入整流单元、IGBT单元、合体变压单元和输出整流单元。输入整流单元将流经的三相交流电整流成直流电，IGBT单元用于将输入整流单元输出的直流电逆变为交流电，合体变压单元用于将IGBT单元输出的交流电降压，IGBT单元分别与输入整流单元、合体变压单元通过逆变复合母排相连，输出整流单元用于将降压后的交流电整流成直流电输出，输出整流单元与合体变压单元通过整流复合母排相连。通过整流复合母排和逆变复合母排实现了各器件间的连接，有效解决高频电源常见的电磁兼容、涡流磁场及高阻抗等电气问题，使充电机模块运行更加稳定可靠，且具有很好的兼容性和适用性。

A Charger Module

The utility model provides a charger module, which comprises a metal frame, in which an input rectifier unit, an IGBT unit, a combined variable voltage unit and an output rectifier unit are arranged. Input rectifier unit rectifies three-phase AC to DC, IGBT unit is used to convert DC output from input rectifier unit to AC, and integrated voltage converter unit is used to reduce AC output from IGBT unit. IGBT unit is connected with input rectifier unit and integrated voltage converter unit respectively through composite bus bar of inverters, and output rectifier unit is used to rectify AC after voltage reduction. The output rectifier unit and the combined transformer unit are connected by a rectifier composite bus. The connection between devices is realized by rectifying composite bus and inverting composite bus, which effectively solves the common electrical problems such as EMC, eddy current magnetic field and high impedance of high frequency power supply, and makes the charger module run more stable and reliable, and has good compatibility and applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种充电机模块
本技术涉及车辆输配电
，尤其涉及一种充电机模块。
技术介绍
近年来，随着动车组、机车、城轨车辆的牵引变流系统逐渐向模块化、平台化发展，动力集中式牵引变流系统产品已成为了许多企业开发的重点，这种动力集中式牵引变流系统就是将牵引控制系统、辅助电源系统、充电机电源系统集成到一个系统中，形成一单元一系统的产品模式。充电电源系统作为上述系统中重要组成部分之一，主要用于实现给车载蓄电池充电以及车辆低压直流负载供电的功能，而充电机模块化设计的优劣程度直接影响了整个充电机电源系统的设计可靠性。目前，专利(CN205142024U)公开了一种地铁车辆整流柜，主要由柜体、电源控制模块及主电路模块组成，主电路模块用于将三相交流电变为所需电压等级的直流电，起到供电的作用，为该整流柜的充电机模块部分，该主电路模块主要由接触器电阻模块、输入整流模块、支撑电容模块、慢放电电阻模块、IGBT(绝缘栅双极性晶体管)模块、降压隔离模块、输出整流模块和输出滤波模块组成，其中，输入整流模块与接触器电阻模块相连接，支撑电容模块与输入整流模块相连接，慢放电电阻模块与支撑电容模块相并联连接在输入整流模块上，IGBT模块与慢放电电阻、支撑电容模块并联连接在输入整流模块上，降压隔离模块，与IGBT模块相连接，输出整流模块与降压隔离模块相连接，输出滤波模块与输出整流模块相并联，安装时位于同一平面内的模块间通过铜排连接在一起，在柜内分散防止的模块间需通过导线相互连接。然而，使用铜排或导线实现充电机系统中各模块间的相互连接，由于铜排在连接时存在的折弯较多会增加回路的杂散电感，使IGBT模块开关时产生较高的电压尖峰，从而造成较大的电磁干扰，产生电磁兼容的问题；另外使用导线连接的回路在高开关频率的作用下会呈现高阻抗的状态，不利于整流控制，且某些导线在穿过金属板连接模块时，易产生涡流磁场，使线缆周围温度升高，存在不可靠的隐患，上述这些电气问题均会影响到充电机电源系统在运行中的稳定可靠性。
技术实现思路
本技术提供一种充电机模块，以解决现有充电机系统中使用铜排或导线实现模块间的连接，在充电机的高开关频率作用下，易发生电磁兼容、高阻抗、涡流磁场等现象，影响运行的稳定可靠性的问题。本技术提供一种充电机模块，包括金属框架，所述金属框架内设有输入整流单元、IGBT单元、合体变压单元和输出整流单元；其中，所述输入整流单元用于将输入所述输入整流单元中的三相交流电整流成直流电；所述IGBT单元用于将所述输入整流单元输出的直流电逆变为交流电；所述合体变压单元用于将所述IGBT单元输出的交流电降压，且所述IGBT单元分别与所述输入整流单元以及所述合体变压单元通过逆变复合母排相连；所述输出整流单元用于将降压后的交流电整流成直流电输出，所述输出整流单元与所述合体变压单元通过整流复合母排相连。本技术的具体实施方式中，所述合体变压单元包括变压器和输出电抗器；其中，所述变压器的一端与所述IGBT单元通过所述逆变复合母排相连，另一端与所述输出整流单元的一端通过所述整流复合母排相连相连，所述输出整流单元的另一端与所述输出电抗器通过所述整流复合母排相连。本技术的具体实施方式中，所述金属框架内还设有支撑电容和慢放电电阻；其中，所述支撑电容与所述慢放电电阻通过所述逆变复合母排并联连接，且所述支撑电容的两端分别与所述输入整流单元以及所述IGBT通过所述逆变复合母排相连；所述慢放电电阻的两端分别与所述输入整流单元以及所述IGBT通过所述逆变复合母排相连。本技术的具体实施方式中，所述金属框架内还设有突波电容和隔直电容；其中，所述突波电容与所述IGBT单元通过所述逆变复合母排并联连接；所述隔直电容的两端通过所述逆变复合母排分别与所述IGBT单元和所述变压器相连。本技术的具体实施方式中，所述金属框架内还设有电阻、第一滤波电容和第二滤波电容，所述电阻与所述第一滤波电容通过所述整流复合母排串联连接，所述第二滤波电容分别与所述电阻和所述第一滤波电容通过所述整流复合母排并联连接；所述电阻与所述输出整流单元通过所述整流复合母排相连，且所述输出电抗器的两端分别与所述电阻以及所述第二滤波电容通过所述整流复合母排相连。本技术的具体实施方式中，所述金属框架内还设有防反二极管，所述防反二极管与所述第二滤波电容通过所述整流复合母排相连。本技术的具体实施方式中，所述金属框架内还设有第一电流传感器、第一电压传感器、第二电流传感器和第二电压传感器；其中，所述第一电流传感器分别与所述隔直电容以及所述变压器通过所述逆变复合母排相连，所述第一电压传感器分别与所述输入整流单元以及所述慢放电电阻通过所述逆变复合母排相连；所述第二电流传感器与所述第二滤波电容通过所述整流复合母排相连，所述第二电压传感器与所述第二滤波电容通过所述整流复合母排并联连接。本技术的具体实施方式中，所述金属框架靠近所述输入整流单元的侧面一端上还设有输入铜排，所述输入铜排通过所述逆变复合母排与所述输入整流单元相连，所述输入铜排的一端与所述金属框架侧面低边缘相连，所述输入铜排另一端与所述金属框架的顶面相连。本技术的具体实施方式中，还包括：散热器，所述散热器与所述合体变压单元之间布有热管。本技术的具体实施方式中，所述金属框架内还设有：温度传感器和温度继电器，其中，所述温度传感器和所述温度继电器均靠近所述IGBT单元设置。本技术提供的一种充电机模块，通过整流复合母排和逆变复合母排实现各器件间的连接，与充电机系统中常用的铜排或导线连接相比，复合母排具有多种类的选择接口和可定制改变的结构，同一母排可实现多种器件间的线路连接，这样就可以解决各器件间使用铜排连接因铜排弯折等而导致的杂散电感增多、IGBT开关时尖峰电压增大、产生电磁兼容以及整体开关震荡的问题，且复合母排具有低阻抗性，也可避免充电机在高频工作状态下器件间因导线连接而处于高阻抗的状态，同时也可避免涡流磁场的产生，减少安全隐患，使充电机模块的运行更加的稳定可靠，因此，本实施例提供的充电机模块，可有效的解决高频电源常见的电磁兼容、涡流磁场、高阻抗等电气问题，使充电机模块的运行更加的稳定可靠，而且使该充电机模块与其他电源设备集成组成系统使用时，不易出现相互间干扰的问题，具有很好的兼容性。另外，仅使用逆变复合母排和整流复合母排实现了各器件间的连接，器件排布结构紧凑、集成度高，且复合母排可利用较小的空间实现器件间的连接，显著的降低了充电机模块的体积，提高了充电机模块的适用性。解决了现有充电机系统中使用铜排或导线实现模块间的连接，在充电机的高开关频率作用下，易发生电磁兼容、高阻抗、涡流磁场等现象，影响运行的稳定可靠性的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例一提供的充电机模块的拆分结构示意图；图2是本技术实施例一提供的充电机模块另一方向的拆分结构示意图；图3是本技术实施例一提供的充电机模块的内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电机模块，其特征在于，包括金属框架，所述金属框架内设有输入整流单元、IGBT单元、合体变压单元和输出整流单元；其中，所述输入整流单元用于将输入所述输入整流单元中的三相交流电整流成直流电；所述IGBT单元用于将所述输入整流单元输出的直流电逆变为交流电；所述合体变压单元用于将所述IGBT单元输出的交流电降压，且所述IGBT单元分别与所述输入整流单元以及所述合体变压单元通过逆变复合母排相连；所述输出整流单元用于将降压后的交流电整流成直流电输出，所述输出整流单元与所述合体变压单元通过整流复合母排相连。

【技术特征摘要】
1.一种充电机模块，其特征在于，包括金属框架，所述金属框架内设有输入整流单元、IGBT单元、合体变压单元和输出整流单元；其中，所述输入整流单元用于将输入所述输入整流单元中的三相交流电整流成直流电；所述IGBT单元用于将所述输入整流单元输出的直流电逆变为交流电；所述合体变压单元用于将所述IGBT单元输出的交流电降压，且所述IGBT单元分别与所述输入整流单元以及所述合体变压单元通过逆变复合母排相连；所述输出整流单元用于将降压后的交流电整流成直流电输出，所述输出整流单元与所述合体变压单元通过整流复合母排相连。2.根据权利要求1所述的充电机模块，其特征在于，所述合体变压单元包括变压器和输出电抗器；其中，所述变压器的一端与所述IGBT单元通过所述逆变复合母排相连，另一端与所述输出整流单元的一端通过所述整流复合母排相连，所述输出整流单元的另一端与所述输出电抗器通过所述整流复合母排相连。3.根据权利要求2所述的充电机模块，其特征在于，所述金属框架内还设有支撑电容和慢放电电阻；其中，所述支撑电容与所述慢放电电阻通过所述逆变复合母排并联连接，且所述支撑电容的两端分别与所述输入整流单元以及所述IGBT通过所述逆变复合母排相连；所述慢放电电阻的两端分别与所述输入整流单元以及所述IGBT通过所述逆变复合母排相连。4.根据权利要求3所述的充电机模块，其特征在于，所述金属框架内还设有突波电容和隔直电容；其中，所述突波电容与所述IGBT单元通过所述逆变复合母排并联连接；所述隔直电容的两端通过所述逆变复合母排分别与所述IGBT单元和所述变压器相连。5.根据权利要求4所述的充电机模块，其特征在于，所述金属框架内还设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：程存欣，石运卓，宫钰明，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21