一种双模式列车供电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双模式列车供电装置，包括与供电电源连接的单相整流模块，单相整流模块输出端连接一次直流滤波模块的输入端，一次直流滤波模块的输出端连接三相逆变模块的输入端，三相逆变模块的输出端连接绝缘变压模块的输入端，绝缘变压模块的输出端连接交流滤波电路的输入端，交流滤波电路的输出端的一路连接交流输出接触器模块，交流滤波电路的输出端的另一路连接三相整流模块的输入端，三相整流模块的输出端连接二次直流滤波模块的输入端，二次直流滤波模块的输出端连接直流输出接触器模块。该供电装置实现了双供电制式的输出，可以用于不同供电制式的客车需求，同时具有集成化、小型化以及轻量化等优点。

A dual mode train power supply device

【技术实现步骤摘要】
一种双模式列车供电装置
本技术涉及列车供电
，具体涉及双模式列车供电装置。
技术介绍
铁路客车(车辆)主要分为DC600V、AC380V两种供电制式，AC380V通常是采用空调发电车或者内燃机车集中供电，DC600V通常是采用电力机车集中供电的方式，但是上述供电系统均是采用单一供电制式，要么采用DC600V供电制式，要么采用AC380V供电制式；而在铁路列车中，同时存在DC600V和AC380V两种供电制式列车，则上述单一供电制式的列车供电系统仅能满足一种供电制式列车需求，无法满足不同供电制式的供电需求，使得不便于对各类机车进行调度和运用，降低了机车的运用效率，且目前的AC380V供电制式通常是通过大功率柴油发电机获得，该方式需要加挂空调发电车以进行共享，需要占用大量空间，且通过柴油机燃烧柴油转化成机械能带动发电机运转产生电能，存在能耗及成本高且环境污染大等问题。
技术实现思路
本技术针提出了一种双模式列车供电装置，该列车供电装置解决了现有列车供电装置只能提供单一DC600V供电或AC380V供电，无法满足不同供电制列车的需求。本技术采用的技术手段如下：一种双模式列车供电装置，包括单相整流模块、一次直流滤波模块、三相逆变模块、绝缘变压模块、交流滤波电路、三相整流模块、二次直流滤波模块、直流输出接触器模块以及交流输出接触器模块；所述单相整流模块的输入端接入供电电源，输出端连接所述一次直流滤波模块的输入端，所述一次直流滤波模块的输出端连接所述三相逆变模块的输入端，所述三相逆变模块的输出端连接所述绝缘变压模块的输入端，所述绝缘变压模块的输出端连接所述交流滤波电路的输入端，所述交流滤波电路的输出端的一路连接所述所述交流输出接触器模块，所述交流滤波电路的输出端的另一路连接所述三相整流模块的输入端，所述三相整流模块的输出端连接所述二次直流滤波模块的输入端，所述二次直流滤波模块的输出端连接所述直流输出接触器模块。进一步地，所述单相整流模块为四象限整流器。进一步地，所述三相逆变模块为三电平逆变器。进一步地，所述绝缘变压模块为隔离变压器。进一步地，所述三相整流模块为三相全波整流器。进一步地，所述交流滤波电路由并联在所述隔离变压器的电容和所述隔离变压器的漏感组成。进一步地，所述单相整流模块和一次直流滤波模块之间还设有电压检测与高压指示模块。与现有技术比较，本技术所述的双模式列车供电装置具有以下有益效果：本专利技术通过单相整流模块、一次直流滤波模块、三相逆变模块、绝缘变压模块、交流滤波电路、三相整流模块、二次直流滤波模块、直流输出接触器模块以及交流输出接触器模块实现了供电装置的双模式供电，以便于适用于不同供电制的客车；该供电装置可以实现与原有列车供电系统(单供电装置)同等大小，方便应用到各列车中，同时具有集成化、小型化、轻量化等优点。附图说明图1为本技术公开的双模式列车供电装置的电路结构图。图中：1、单相整流模块，2、一次直流滤波模块，3、三相逆变模块，4、绝缘变压模块，5、交流滤波电路，6、三相整流模块，7、二次直流滤波模块，8、直流输出接触器模块，9、交流输出接触器模块，10、供电电源，11、电压检测与高压指示模块。具体实施方式如图1所示为本技术公开的双模式列车供电装置，包括单相整流模块1、一次直流滤波模块2、三相逆变模块3、绝缘变压模块4、交流滤波电路5、三相整流模块6、二次直流滤波模块7、直流输出接触器模块8以及交流输出接触器模块9；所述单相整流模块1的输入端接入供电电源用于将供电电源10输入的交流电转换成直流电，单相整流模块1输出端连接所述一次直流滤波模块2的输入端，一次直流滤波模块2用于将单相整流模块输出的直流电进行滤波，所述一次直流滤波模块2的输出端连接所述三相逆变模块3的输入端，三相逆变模块用于将一次直流滤波模块输出的直流信号转换成三相交流信号，所述三相逆变模块3的输出端连接所述绝缘变压模块4的输入端，所述绝缘变压模块4的输出端连接所述交流滤波电路5的输入端，交流滤波电路用于对绝缘变压模块输出的交流电进行交流滤波，所述交流滤波电路5的输出端的一路连接所述所述交流输出接触器模块9以用于提供交流电即可用于实现AC380V的交流供电以用于采用交流供电列车的供电，所述交流滤波电路5的输出端的另一路连接所述三相整流模块6的输入端，三相整流模块用于对绝缘变压模块输出的交流电进行整流形成直流电，所述三相整流模块6的输出端连接所述二次直流滤波模块7的输入端，所述二次直流滤波模块7的输出端连接所述直流输出接触器模块8，直流输出接触器模块可用于控制向外输出DC600V的直流电可以用于对采用直流供电列车进行供电。本技术公开的列车供电装置可以实现两种供电制式的输出，便于用于不同的列车。本技术公开的双模式列车供电装置是为了能够保持与原有的DC600V列车供电装置的尺寸一致，进一步地，双模式列车供电装置中所述三相逆变模块为三电平逆变器，所述绝缘变压模块为隔离变压器。原有的DC600V列车供电装置内部电路结构为：可控硅整流器→滤波电抗器/电容→输出。为了提供交流供电，在此基础上进行了相关电路上的调整，在装置内添加逆变器、绝缘变压器等。但原列供装置大小有限，因此本技术中使用三电平逆变器+含漏感绝缘变压器的组合设计，实现了在低电感滤波状态下满足电源设计参数的要求，在满足直/交流切换的同时取消了单独的滤波电抗器,使装置小型化并保持与原有装置相同的机械接口。具体地，本技术公开的装置双模式列车供电装置采用三电平逆变器代替通用的两电平逆变器。在相同PWM频率下，三电平输出电流波动率比两电平减少1/3，极大的抑制了逆变器输出电流的谐波成分，降低绝缘变压器的温升。同时，提高逆变器功率元件的开关频率。由于逆变器输出的交流电压为PWM波，此波形的频率与功率元件的开关频率相同，通过采用混合型功率元件(SiCHybridHVIGBTModule)大幅提高了逆变器的开关频率，有效地抑制了交流输出的谐波成分，使原本滤波所需的电抗得以大幅降低，取消了单独的滤波电抗，在绝缘变压器中追加漏感即可完成滤波。改善逆变输出波形质量的同时，不仅减小了装置体积，还降低了绝缘变压器的温升。进一步地，绝缘变压模块采用隔离变压器，所述隔离变压器采用多芯初级绕组作为绝缘变压器设计，以减少谐波电流分量引起的趋肤效应。另外，磁芯磁通密度降低到1.55T，保证在三相不平衡负载下不引起磁饱和，进一步降低温升并使装置小型化，同时，由于绝缘变压器具有漏感，绝缘变压器的二次侧上连接有滤波电容，绝缘变压器的漏感与滤波电容组成了交流滤波电路，以实现对绝缘变压模块的输出信号进行交流滤波。进一步地，所述单相整流模块为四象限整流器。由于双模式输出电路结构的原因，直流模式的输出是通过二极管组成的三相全波整流器，将绝缘变压器输出交流电整流成直流电。如要满足DC600V-400kW输出，绝缘变压器2次侧电压需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模式列车供电装置，其特征在于：包括单相整流模块、一次直流滤波模块、三相逆变模块、绝缘变压模块、交流滤波电路、三相整流模块、二次直流滤波模块、直流输出接触器模块以及交流输出接触器模块；/n所述单相整流模块的输入端接入供电电源，输出端连接所述一次直流滤波模块的输入端，所述一次直流滤波模块的输出端连接所述三相逆变模块的输入端，所述三相逆变模块的输出端连接所述绝缘变压模块的输入端，所述绝缘变压模块的输出端连接所述交流滤波电路的输入端，所述交流滤波电路的输出端的一路连接所述交流输出接触器模块，所述交流滤波电路的输出端的另一路连接所述三相整流模块的输入端，所述三相整流模块的输出端连接所述二次直流滤波模块的输入端，所述二次直流滤波模块的输出端连接所述直流输出接触器模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种双模式列车供电装置，其特征在于：包括单相整流模块、一次直流滤波模块、三相逆变模块、绝缘变压模块、交流滤波电路、三相整流模块、二次直流滤波模块、直流输出接触器模块以及交流输出接触器模块；
所述单相整流模块的输入端接入供电电源，输出端连接所述一次直流滤波模块的输入端，所述一次直流滤波模块的输出端连接所述三相逆变模块的输入端，所述三相逆变模块的输出端连接所述绝缘变压模块的输入端，所述绝缘变压模块的输出端连接所述交流滤波电路的输入端，所述交流滤波电路的输出端的一路连接所述交流输出接触器模块，所述交流滤波电路的输出端的另一路连接所述三相整流模块的输入端，所述三相整流模块的输出端连接所述二次直流滤波模块的输入端，所述二次直流滤波模块的输出端连接所述直流输出接触器模块。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尧，刘志欣，徐满纯，齐权，张雯，
申请(专利权)人：大连东芝机车电气设备有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21