一种基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器，包括预充电回路模块、滤波回路模块、牵引系统模块和DCDC系统模块；预充电回路模块输入端与外部供电电源模块连接，输出端与滤波回路模块输入端连接；滤波回路模块输出端与牵引系统模块输入端和DCDC系统模块输入端连接；牵引系统模块输出端与电机负载和制动电阻连接；DCDC系统模块输出端与储能装置连接；DCDC系统模块包括至少两组DCDC桥臂控制单元、DCDC输出电抗单元、DCDC母线电压传感器单元、DCDC滤波单元以及DCDC熔断单元。本发明专利技术公开的牵引控制器由于DCDC系统模块包括至少两组DCDC桥臂控制单元，提升充电和供电功率，同时大幅度提升单个桥臂开关频率，减小输出电流谐波含量，提升系统效率,提高DCDC系统冗余度。冗余度。冗余度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器


[0001]本专利技术涉及供电牵引控制器
，尤其是一种基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器。

技术介绍

[0002]目前城市轨道交通列车根据线路条件不同，通过外部电源(接触网、第三轨、地面供电等)，也称为有电区供电运行；或者采用储能装置(超级电容、超能电池等)供电运行，也称为无电区供电运行；或者采用两者混合供电运行方式，也称为间歇式供电。因此，为了适配这种间歇式供电运行方式，如图3所示现有的牵引控制器内部包含预充电回路、滤波回路、牵引系统、DCDC系统。当列车运行在有电区时，牵引系统通过外部供电装置运行，此时DCDC系统进行充电；当列车运行在无电区时，此时牵引系统通过DCDC系统将超级电容电压转换供电运行。
[0003]但是现有的牵引控制系统由于DCDC单桥臂开关管功率限制，DCDC系统的冗余度低、输入输出功率小、系统体积大、发热高、供电谐波含量高。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对以上问题提出了一种基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器，包括预充电回路模块、滤波回路模块、牵引系统模块以及DCDC系统模块；
[0007]所述预充电回路模块的输入端与外部供电电源模块连接，输出端与所述滤波回路模块的输入端连接，用于对滤波回路中的支撑电容进行限流充电；
[0008]所述滤波回路模块的输出端与所述牵引系统模块的输入端和所述DCDC系统模块的输入端连接，用于抑制电网电压波动与直流侧电流脉动；
[0009]所述牵引系统模块的输出端与电机负载和制动电阻连接，用于将输入的直流电转变成电压可变、频率可变的三相输出电以控制电机负载运行；
[0010]所述DCDC系统模块的输出端与储能装置连接，用于对储能装置进行充电或者用于将储能装置的电压进行调压后输出；
[0011]所述DCDC系统模块包括至少两组DCDC桥臂控制单元、DCDC输出电抗单元、DCDC母线电压传感器单元、DCDC滤波单元以及DCDC熔断单元；
[0012]至少两组所述DCDC桥臂控制单元并联设置在所述滤波回路模块的输出端，所述DCDC桥臂控制单元的输出端与所述DCDC输出电抗单元串联连接，所述DCDC母线电压传感器单元和所述DCDC滤波单元并联设置在所述DCDC桥臂控制单元的输出端，所述DCDC熔断单元串联设置在所述DCDC桥臂控制单元的输出端与储能装置之间。
[0013]进一步地，每组所述DCDC桥臂控制单元的输出端分别串联一组DCDC输出电抗单元。
[0014]进一步地，所述DCDC系统模块还包括与每组所述DCDC桥臂控制单元并联设置在所述滤波回路模块的输出端的多组突波吸收单元。
[0015]进一步地，多组所述DCDC桥臂控制单元的输出端相互连接后与一组DCDC输出电抗单元串联。
[0016]进一步地，所述DCDC系统模块还包括与多组所述DCDC桥臂控制单元并联设置在所述滤波回路模块的输出端的突波吸收单元。
[0017]进一步地，所述DCDC桥臂控制单元的输出端与所述DCDC输出电抗单元之间还设有DCDC电流传感器单元。
[0018]进一步地，所述预充电回路模块包括网压传感器ESSV1、直流熔断器FUSE1、直流母线电流传感器DCSC1、主接触器KM11、充电接触器KM12、第一充电电阻R11以及第二充电电阻R12；
[0019]所述网压传感器ESSV1并联设置在与所述外部供电电源模块的输出端连接的两直流母线之间，所述网压传感器ESSV1一端与直流熔断器FUSE1连接，所述直流熔断器FUSE1的另一端与所述直流母线电流传感器DCSC1一端连接，所述直流母线电流传感器DCSC1另一端与所述主接触器KM11和所述充电接触器KM12的一端连接，所述所述充电接触器KM12的另一端与所述第一充电电阻R11和第二充电电阻R12的一端连接，所述第一充电电阻R11和第二充电电阻R12的另一端与所述所述主接触器KM11的另一端连接。
[0020]进一步地，所述滤波回路模块包括直流电抗器L1、电压传感器DCSV1、第一慢放电电阻R13、第二慢放电电阻R14以及支撑电容；所述直流电抗器L1与所述主接触器KM11串联在一直流母线上，所述电压传感器DCSV1、第一慢放电电阻R13、第二慢放电电阻R14以及支撑电容并联设置在两直流母线之间。
[0021]与现有技术比较，本专利技术公开的基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器具有以下有益效果：由于DCDC系统模块包括至少两组DCDC桥臂控制单元，可以提升DCDC系统充电和供电功率，提升牵引系统在无电区运行性能。如果其中一个DCDC桥臂故障，牵引系统可以通过其他桥臂供电，列车可正常运行。多桥臂同时工作时，可以大幅度提升单个桥臂开关频率，减小输出电流谐波含量，提升系统效率。
附图说明
[0022]图1为本专利技术公开的基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器的第一种实施例的电路原理图；
[0023]图2为本专利技术公开的基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器的第二种实施例的电路原理图；
[0024]图3为现有的间歇式供电牵引控制器的电路原理图。
[0025]图中：1、预充电回路模块，2、滤波回路模块，3、牵引系统模块,4、DCDC系统模块,40、DCDC桥臂控制单元，41、DCDC输出电抗单元，42、DCDC母线电压传感器单元，43、DCDC滤波单元，44、DCDC熔断单元，45、突波吸收单元，46、DCDC电流传感器单元，5、外部供电电源模块，6、电机负载，7、制动电阻,8、储能装置。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027]如图1所示为本专利技术公开的基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器，包括预充电回路模块1、滤波回路模块2、牵引系统模块3以及DCDC系统模块4；
[0028]所述预充电回路模块1的输入端与外部供电电源模块5连接，输出端与所述滤波回路模块2的输入端连接，用于用于对滤波回路中的支撑电容进行限流充电；
[0029]所述滤波回路模块2的输出端与所述牵引系统模块3的输入端和所述DCDC系统模块4的输入端连接，用于抑制电网电压波动与直流侧电流脉动；
[0030]所述牵引系统模块3的输出端与电机负载6和制动电阻7连接，用于将输入的直流电转变成电压可变、频率可变的三相输出电以控制电机负载运行；
[0031]所述DCDC系统模块4的输出端与储能装置8连接，用于对储能装置进行充电或者用于将储能装置的电压进行调压后输出；
[0032]所述DCDC系统模块4包括至少两组DCDC桥臂控制单元40、DCDC输出电抗单元41、DCDC母线电压传感器单元42、DCDC滤波单元43以及DCDC熔断单元44；
[0033]至少两组所述DCDC桥臂控制单元40并联设置在所述滤波回路模块2的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器，其特征在于：包括预充电回路模块、滤波回路模块、牵引系统模块以及DCDC系统模块；所述预充电回路模块的输入端与外部供电电源模块连接，输出端与所述滤波回路模块的输入端连接，用于对滤波回路中的支撑电容进行限流充电；所述滤波回路模块的输出端与所述牵引系统模块的输入端和所述DCDC系统模块的输入端连接，用于抑制电网电压波动与直流侧电流脉动；所述牵引系统模块的输出端与电机负载和制动电阻连接，用于将输入的直流电转变成电压可变、频率可变的三相输出电以控制电机负载运行；所述DCDC系统模块的输出端与储能装置连接，用于对储能装置进行充电或者用于将储能装置的电压进行调压后输出；所述DCDC系统模块包括至少两组DCDC桥臂控制单元、DCDC输出电抗单元、DCDC母线电压传感器单元、DCDC滤波单元以及DCDC熔断单元；至少两组所述DCDC桥臂控制单元并联设置在所述滤波回路模块的输出端，所述DCDC桥臂控制单元的输出端与所述DCDC输出电抗单元串联连接，所述DCDC母线电压传感器单元和所述DCDC滤波单元并联设置在所述DCDC桥臂控制单元的输出端，所述DCDC熔断单元串联设置在所述DCDC桥臂控制单元的输出端与储能装置之间。2.根据权利要求1所述的基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器，其特征在于：每组所述DCDC桥臂控制单元的输出端分别串联一组DCDC输出电抗单元。3.根据权利要求2所述的基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器，其特征在于：所述DCDC系统模块还包括与每组所述DCDC桥臂控制单元并联设置在所述滤波回路模块的输出端的多组突波吸收单元。4.根据权利要求1所述的基于多桥臂交错并联间歇式供电牵引控制器，其特征在于：多组所述DCDC桥臂控制单元的输出端相互连接后与一...

【专利技术属性】
技术研发人员：单宝钰，李鹤群，王智鹏，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：