一种地铁车辆用辅助电源变换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种地铁车辆用辅助电源变换电路，包括第一半功率模块、第一高频隔离变压器、高压变换电路、第二半功率模块、第二高频隔离变压器和低压变换电路；所述第一半功率模块的输入端和所述第二半功率模块的输入端可串联连接或者并联连接；所述第一、二半功率模块的输出端和所述第一、二高频隔离变压器的原边绕组分别对应连接；所述第一、二高频隔离变压器的副边绕组分别均与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接；只需通过设置两个半功率模块的输入端之间的连接方式为串联或并联即可实现两种不同的输入电压等级，无需改变内部电路型式，应用灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁车辆用辅助电源变换电路
本专利技术涉及辅助电源变换电路领域，尤其涉及一种地铁车辆用辅助电源变换电路。
技术介绍
地铁辅助电源系统是为地铁列车AC空压机、空调设备、通风装置等交流负载供电，并为直流负载供电和110V列车蓄电池充电。辅助电源系统的输入供电直流标称电压一般采用750V或1500V，输出通常含三相380VAC和110VDC两种电压制式。为满足系统安全要求，通常规定辅助电源变换电路的输入电路、380VAC与110VDC电路相互隔离。现有技术中地铁车辆用辅助电源变换电路的电路型式与方案通常采用三种电路结构：第一种电路结构为高压侧采用高压半导体器件(3300V或1700V电压等级)直接或串联组成三相逆变器后经隔离变压器和LC滤波等电路输出3相AC380V，110V变换电路直接由高压侧供电经过逆变、隔离变压器和整流电路后输出，两组变换电路完全独立，具备较高的可靠性，此电路结构通常称为工频辅助逆变器；所述工频辅助逆变器电路型式简单，但由于采用的隔离变压器重量较大导致整机功率密度较低，且由高压输入直接供电变换的110VDC电路也较为复杂，其后端的隔离变压器运行范围较宽导致磁芯利用率也不高。第二种电路结构为高压侧采用BOOST并联(750V供电电压)或串联(1500V供电电压)中间预稳压电路后分别经过全桥LLC电路、高频变压器以及二极管整流电路后输出600V～700V中间环节直流电压，再通过三相逆变电路输出3相AC380V，110V变换电路由中间环节直流电压供电通过全桥或半桥移相电路、高频隔离变压器以及整流滤波等电路输出，此电路结构通常称为中高频辅助逆变器；所述中高频辅助逆变器由于110V变换电路由中间环节取电，其对前级隔离的可靠性要求相比第一种电路结构较高，并且通过采用高频隔离DCDC和高频隔离变压器相对第一种电路结构提升了功率密度，但中间直流母线供电的110V变换电路容易受逆变电路影响，且后级变换电路依然较为复杂，同时整流二极管反向恢复损耗较大。第三种电路结构中三相AC380V变换电路基本与第二种电路结构相同，但110V变换电路由AC380V输出供电，经过三相整流、移相全桥、高频隔离变压器以及整流滤波等电路，型式较第二种电路结构更复杂，且降低了电路的可靠性和变换效率。由上可得，现有技术中地铁车辆用辅助电源变换电路结构存在一定缺陷，仍需改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种地铁车辆用辅助电源变换电路，在无需改变内部电路型式的情况下实现不同的输入电压等级，应用灵活。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的一种技术方案为：一种地铁车辆用辅助电源变换电路，包括第一半功率模块、第一高频隔离变压器、高压变换电路、第二半功率模块、第二高频隔离变压器和低压变换电路；所述第一半功率模块的输入端和所述第二半功率模块的输入端可串联连接或者并联连接；所述第一半功率模块的输出端和所述第一高频隔离变压器的原边绕组连接；所述第二半功率模块的输出端和所述第二高频隔离变压器的原边绕组连接；所述第一高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接；所述第二高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种地铁车辆用辅助电源变换电路，通过设置第一半功率模块和第二半功率模块，且两个半功率模块的输入端之间可以选择串联连接或者并联连接，且第一、二半功率模块分别通过第一、二高频隔离变压器给高压变换电路及低压变换电路供电，只需通过设置两个半功率模块的输入端之间的连接方式为串联或并联即可实现两种不同的输入电压等级，从而可以适用于地铁车辆直流1500V/750V两种电压等级，且同时输出3相AC380V和DC110V，无需改变内部电路型式，应用灵活。附图说明图1为一种地铁车辆用辅助电源变换电路。标号说明：1+、第一输入端；1-、第二输入端；2+、第三输入端；2-、第四输入端；BOOST1、第一BOOST电路；BOOST2、第二BOOST电路；H桥1、第一H桥电路；H桥2、第二H桥电路；BUCK1、第一BUCK电路；BUCK2、第二BUCK电路；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；L1、第一电感；L2、第二电感；T1、第一高频隔离变压器；T2、第二高频隔离变压器；1C、第一高压绕组的第一端；1D、第一高压绕组的第二端；2C、第二高压绕组的第一端；2D、第二高压绕组的第二端；1E、第一低压绕组的第一端；1F、第一低压绕组的第二端；2E、第二低压绕组的第一端；2F、第二低压绕组的第二端；1A、第一高频隔离变压器的原边绕组的第一端；1B、第一高频隔离变压器的原边绕组的第二端；2A、第二高频隔离变压器的原边绕组的第一端；2B、第二高频隔离变压器的原边绕组的第二端；DR1、第一二极管；DR2、第二二极管；D3-D18、第三二极管-第十八二极管。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。请参照图1，本专利技术实施例提供了一种地铁车辆用辅助电源变换电路，包括第一半功率模块、第一高频隔离变压器、高压变换电路、第二半功率模块、第二高频隔离变压器和低压变换电路；所述第一半功率模块的输入端和所述第二半功率模块的输入端可串联连接或者并联连接；所述第一半功率模块的输出端和所述第一高频隔离变压器的原边绕组连接；所述第二半功率模块的输出端和所述第二高频隔离变压器的原边绕组连接；所述第一高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接；所述第二高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接。由上述描述可知，通过设置第一半功率模块和第二半功率模块，两个半功率模块的输入端之间可以选择串联连接或者并联连接，且第一、二半功率模块分别通过第一、二高频隔离变压器给高压变换电路及低压变换电路供电，只需通过设置两个半功率模块的输入端之间的连接方式为串联或并联即可实现两种不同的输入电压等级，从而可以适用于地铁车辆直流1500V/750V两种电压等级，且同时输出3相AC380V和DC110V，无需改变内部电路型式，应用灵活。进一步地，所述第一高频隔离变压器的副边绕组包括第一高压绕组和第一低压绕组；所述第二高频隔离变压器的副边绕组包括第二高压绕组和第二低压绕组；所述高压变换电路的输入端分别与所述第一高压绕组和第二高压绕组连接；所述低压变换电路的输入端分别与所述第一低压绕组和第二低压绕组连接。由上述描述可知，通过对第一、二半功率模块分别采用双绕组高频变压器对低压变换电路和高压变换电路进行输出，不仅实现了各电路之间的高频隔离，减小了隔离变压器的体积和重量，同时减少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁车辆用辅助电源变换电路，其特征在于，包括第一半功率模块、第一高频隔离变压器、高压变换电路、第二半功率模块、第二高频隔离变压器和低压变换电路；/n所述第一半功率模块的输入端和所述第二半功率模块的输入端可串联连接或者并联连接；/n所述第一半功率模块的输出端和所述第一高频隔离变压器的原边绕组连接；/n所述第二半功率模块的输出端和所述第二高频隔离变压器的原边绕组连接；/n所述第一高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接；/n所述第二高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种地铁车辆用辅助电源变换电路，其特征在于，包括第一半功率模块、第一高频隔离变压器、高压变换电路、第二半功率模块、第二高频隔离变压器和低压变换电路；
所述第一半功率模块的输入端和所述第二半功率模块的输入端可串联连接或者并联连接；
所述第一半功率模块的输出端和所述第一高频隔离变压器的原边绕组连接；
所述第二半功率模块的输出端和所述第二高频隔离变压器的原边绕组连接；
所述第一高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接；
所述第二高频隔离变压器的副边绕组分别与所述高压变换电路的输入端和所述低压变换电路的输入端连接。


2.根据权利要求1所述的一种地铁车辆用辅助电源变换电路，其特征在于，所述第一高频隔离变压器的副边绕组包括第一高压绕组和第一低压绕组；
所述第二高频隔离变压器的副边绕组包括第二高压绕组和第二低压绕组；
所述高压变换电路的输入端分别与所述第一高压绕组和第二高压绕组连接；
所述低压变换电路的输入端分别与所述第一低压绕组和第二低压绕组连接。


3.根据权利要求2所述的一种地铁车辆用辅助电源变换电路，其特征在于，所述低压变换电路包括第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、第一直流变换电路和第二直流变换电路；
所述第一整流滤波电路的输入端和所述第一低压绕组连接；
所述第二整流滤波电路的输入端和所述第二低压绕组连接；
所述第一整流滤波电路的输出端和所述第一直流变换电路的输入端连接；
所述第二整流滤波电路的输出端和所述第二直流变换电路的输入端连接。


4.根据权利要求3所述的一种地铁车辆用辅助电源变换电路，其特征在于，所述第一直流变换电路包括第一BUCK电路；
所述第二直流变换电路包括第二BUCK电路；
所述第一BUCK电路的输入端和所述第一整流滤波电路的输出端连接；
所述第二BUCK电路的输入端和所述第二整流滤波电路的输出端连接。


5.根据权利要求2至4任意一项所述的一种地铁车辆用辅助电源变换电路，其特征在于，所述高压变换电路包括第一整流电路、第二整流电路、第一滤波电路和逆变电路；
所述第一整流电路的输入端和所述第一高压绕组连接；
所述第二整流电路的输入端和所述第二高压绕组连接；
所述第一整流电路的输出端和所述第二整流电路的输出端并联连接；
所述第二整流电路的输出端与所述第一滤波电路的输入端连接；
所述第一滤波电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接。


6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种地铁车辆用辅助电源变换电路，其特征在于，所述第一半功率模块包括第一BOOST电路、第二滤波电路、第一H桥电路和第一电容；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁洋，陈力，王鑫，乐建锐，刘涛，
申请(专利权)人：深圳通业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44