考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器及运行策略优化方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器运行策略优化方法，城轨车辆辅助变流器包括依次连接的电源输入端、LLC谐振变换器、逆变电路、输出滤波网络和三相负载。LLC谐振变换器包括斩波电路、谐振网络和整流电路，通过谐振网络使得负载从零到满载都可以工作在零开关状态，同时利用谐振网络减小了开关管的开关损耗，抑制了尖峰电流和尖峰电压。斩波电路由半桥三电平电路构成，使得开关管的电压应力减小。本发明专利技术采用移相控制和变频控制相结合的方法，控制能量高效转化的基础上，实现较窄的变频范围，从而获得较宽的直流电压增益。

【技术实现步骤摘要】
考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器及运行策略优化方法
本专利技术涉及轨道交通领域，特别是涉及一种考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器及运行策略优化方法。
技术介绍
随着城市化进程的推进、人们生活质量的提升，城市交通的压力逐渐增大。而轨道交通车辆作为人们的出行方式之一，大大缓解了城市交通压力，为实现节能减排、绿色出行做出重要贡献。辅助变流系统作为城市轨道交通的重要组成部分之一，负责将直流牵引网引入的1500V直流电转换为380V三相交流电，为辅助用电设备供电，如冷却风机、空调、电加热、充电机、空压机等交流负载。其中充电机为蓄电池组供电，并为车载各系统控制电路、电动车门及直流照明等直流负载供电。因此，辅助变流器是轨道交通不可或缺的关键电气设备之一。随着电力电子技术的不断发展，辅助变流器逐渐呈现出了模块化和数字化的特点，同时具备了较好的输出能力和带负载能力。在其进一步发展的同时也面临着一些问题：由于诸如地铁辅助变流器从牵引网取1500V的直流电，但是其波动范围可以在1000V～1800V，甚至峰值电压可以达到1950V。为了让地铁辅助变流器做到适应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器，其特征在于，包括依次连接的LLC谐振变换器、逆变电路和输出滤波网络；所述LLC谐振变换器包括依次连接的斩波电路、谐振网络和整流电路；所述斩波电路与电源连接；所述整流电路接所述逆变电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器，其特征在于，包括依次连接的LLC谐振变换器、逆变电路和输出滤波网络；所述LLC谐振变换器包括依次连接的斩波电路、谐振网络和整流电路；所述斩波电路与电源连接；所述整流电路接所述逆变电路。


2.根据权利要求1所述的考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器，其特征在于，所述斩波电路采用半桥三电平电路；优选地，所述斩波电路用于将直流电压变为方波电压。


3.根据权利要求1所述的考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器，其特征在于，所述谐振网络包括高频变压器T、谐振电感Lr、励磁电感Lm和谐振电容Cr；所述高频变压器T包括三个绕组，第一绕组n1作为原边绕组，第二绕组n2和第三绕组n3串联作为副边绕组；所述第一绕组n1与励磁电感Lm并联，谐振电感Lr的一端与第一绕组n1的同名端连接，谐振电感Lr的另一端与第二开关管Q2的源极连接；所述谐振电容Cr的一端与第一绕组n1的非同名端连接，所述谐振电容Cr的另一端与第一分压电容C12、第二分压电容C32的中点连接。


4.根据权利要求1～3之一所述的考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器，其特征在于，所述整流电路采用全波整流电路，用于将方波电压整流为直流电压。


5.一种权利要求1～4之一所述的考虑开关损耗的城轨车辆辅助变流器运行策略优化方法，其特征在于，当输入电压大于DC1500V时，采用移相调制方法控制辅助变流器工作；当输入电压小于DC1500V时，采用变频调制方法控制辅助变流器开关管的开通和关断，从而控制辅助变流器的输出电压。


6.根据权利要求5所述的优化方法，其特征在于，当采用移相调制方法时，斩波电路依次串联的四个开关管占空比相同，第一开关管Q1相对于第二开关管Q2提前开通，第四开关管Q4相对于第三开关管Q3提前开通；通过控制所述移相角θ的大小，控制所述辅助变流器输出电压的大小；其...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭霞，李蔚，张文璐，于越，黄权威，张泽，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43