地铁牵引锂电池充电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种地铁牵引锂电池充电机，包括一连接于直流牵引电网的第一电磁干扰滤波器、一降压斩波电路和一全桥LLC谐振电路，降压斩波电路具有两个第一IGBT管、第一电感和第一滤波电容，两个第一IGBT管相连接构成一IGBT半桥模块，该IGBT半桥模块的输入端连接于第一电磁干扰滤波器的输出端，第一电感和第一滤波电容串接后再一起并联于该IGBT半桥模块的输出端上，降压斩波电路用于将滤波后的直流牵引电网的电压降压成中间电压；全桥LLC谐振电路的输入端连接于降压斩波电路的输出端，以对中间电压进行降压、整流、滤波后供电给锂电池。该地铁牵引锂电池充电机可实现精确的恒流、恒压充电，并具备好的短路保护功能。并具备好的短路保护功能。并具备好的短路保护功能。

【技术实现步骤摘要】
地铁牵引锂电池充电机


[0001]本技术涉及充电机
，具体提供一种地铁牵引锂电池充电机。

技术介绍

[0002]地铁车辆采用车载蓄电池进行应急牵引，当列车运行发生供电故障或者停在断电区等特殊应急情况下时，可通过激活司机室的蓄电池牵引功能按钮/开关，使牵引系统由车载蓄电池供电，让列车在无高压输入的情况下自行牵引，维持车辆进站或驶离断电区。通过短时间牵引，实现车辆段内列车位置的移动，从而可取消车辆段内滑触线的使用，既降低了库区设置滑触线的建设成本和运营单位调车转轨作业的工作量，又进一步保证了维护人员和司机的安全。
[0003]目前地铁上主流的蓄电池均是采用DC110V的碱性电池，但其功率密度低、体积大、重量重、需要定期维护。因而，随着近年来锂电池技术的快速发展，地铁上也开始尝试采用功率密度高、体积小、重量轻、且免维护的锂电池来储能，但地铁车上采用锂电池充电机方案的电压较高：输入为DC1500V、输出为DC460V，即需将DC1500V电源转变为DC460V后、供电给锂电池充电。
[0004]然而，目前市面上还没有可以满足上述要求的充电机系统，因此有必要研发上述充电机系统、以满足市场需要，同时，在研发上述充电机系统时，还必须要考虑到因锂电池过冲或短路而引起的锂电池自燃的安全保护问题。
[0005]有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

[0006]为了克服上述缺陷，本技术提供了一种地铁牵引锂电池充电机，其电路结构简约、合理，对输出电压的控制精度高，可实现精确的恒流、恒压充电，并具备好的短路保护功能。
[0007]本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地铁牵引锂电池充电机，包括第一电磁干扰滤波器EMI1、降压斩波电路和全桥LLC谐振电路，所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输入端连接于直流牵引电网，所述降压斩波电路具有两个第一IGBT管Q1、一第一电感L1和一第一滤波电容C3，两个所述第一IGBT管Q1相连接、以构成一IGBT半桥模块，且该IGBT半桥模块的输入端连接于所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端上，所述第一电感L1和所述第一滤波电容C3串接后、再一起并联于该IGBT半桥模块的输出端上，所述降压斩波电路用于将滤波后的直流牵引电网的电压降压成中间电压；所述全桥LLC谐振电路的输入端连接于所述降压斩波电路的输出端，以对该中间电压进行降压、整流、滤波后供电给锂电池。
[0008]作为本技术的进一步改进，两个所述第一IGBT管Q1的栅极均分别连接于第一IGBT驱动板，且第一个所述第一IGBT管Q1的发射极与第二个所述第一IGBT管Q1的集电极相连接，第一个所述第一IGBT管Q1的集电极和第二个所述第一IGBT管Q1的发射极均分别连接
于所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端上；
[0009]所述第一电感L1和所述第一滤波电容C3串接后，再一起并联于第一个所述第一IGBT管Q1的集电极与第二个所述第一IGBT管Q1的发射极之间；
[0010]在所述第一滤波电容C3的两端之间还并联连接有一第一放电电阻R3。
[0011]作为本技术的进一步改进，在该IGBT半桥模块的输入端与所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端之间还设有一预充电电路。
[0012]作为本技术的进一步改进，所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端具有正极输出端和负极输出端；
[0013]所述预充电电路具有第一接触器K1、第二接触器K2、限流电阻R1、支撑电容C1和第二放电电阻R2，其中，所述第一接触器K1、所述限流电阻R1和所述支撑电容C1依次串联连接，且所述第一接触器K1的输入触点连接于所述第一电磁干扰滤波器EMI1的正极输出端，所述支撑电容C1背向所述限流电阻R1的一端连接于所述第一电磁干扰滤波器EMI1的负极输出端，所述第二接触器K2并联连接于所述第一接触器K1的输入触点和所述限流电阻R1背向所述第一接触器K1的一端之间，所述第二放电电阻R2并联连接于所述支撑电容C1的两端之间；
[0014]第一个所述第一IGBT管Q1的集电极与所述第二接触器K2的输出触点相连接，第二个所述第一IGBT管Q1的发射极与所述支撑电容C1背向所述限流电阻R1的一端相连接。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述全桥LLC谐振电路具有四个第二IGBT管Q2、一第二电感L2、一谐振电容C5、一变压器T1、四个整流二极管D1和一第二滤波电容C7，其中，四个所述第二IGBT管Q2两两串联后再并联在一起、共同组成一IGBT全桥逆变模块，且该IGBT全桥逆变模块的输入端还连接于所述第一滤波电容C3的两端之间；所述第二电感L2和所述谐振电容C5均连接于所述变压器T1的一次侧上，即所述第二电感L2、所述谐振电容C5和所述变压器T1的一次侧共同构成一LLC谐振模块，且所述第二电感L2的一端和所述谐振电容C5的一端还分别与该IGBT全桥逆变模块的输出端相连接；四个所述整流二极管D1两两串联后再并联在一起、共同组成一全桥整流模块，且该全桥整流模块的输入端还连接于所述变压器T1的二次侧上；所述第二滤波电容C7并联连接于该全桥整流模块的输出端上，并在所述第二滤波电容C7的两端上分别引出一根供与锂电池相连接的第一电源线。
[0016]作为本技术的进一步改进，四个所述第二IGBT管Q2的栅极均分别连接于第二IGBT驱动板。
[0017]作为本技术的进一步改进，在所述变压器T1的二次侧上还串接有隔直电容C6；
[0018]在所述第二滤波电容C7的两端上还并联连接有一第三放电电阻R4；
[0019]在两根所述第一电源线之间还连接有第二电磁干扰滤波器EMI2。
[0020]作为本技术的进一步改进，所述直流牵引电网的供电电压为DC900V～DC1900V；所述中间电压的电压值为DC700V；所述全桥LLC谐振电路输出的电压值为DC460V。
[0021]本技术的有益效果是：
①
本技术通过采用两级降压调压电路结合，即：所述降压斩波电路实现第一级降压调压工作，所述全桥LLC谐振电路实现第二级降压调压工作；可很好的实现正向DC900V～DC1900V电源输入转变为DC460V电源输出、以供电给锂电池进行充电，很好地满足了地铁工程车的工作需求。
②
本技术所述地铁牵引锂电池充电
机的电路结构简约、合理，对输出电压的控制精度高，不仅可实现精确的恒流、恒压充电，还具备很好的短路保护功能，使短路故障不具破坏性，另外还降低了电路的输出纹波，提高了锂电池充电机工作时的可靠性。
附图说明
[0022]图1为本技术所述地铁牵引锂电池充电机的电路结构示意图；
[0023]图2为图1所示降压斩波电路、预充电电路和第一电磁干扰滤波器连接在一起时的放大结构示意图；
[0024]图3为图1所示全桥LLC谐振电路的放大结构示意图。
[0025]结合附图，作以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁牵引锂电池充电机，其特征在于：包括第一电磁干扰滤波器EMI1、降压斩波电路（1）和全桥LLC谐振电路（2），所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输入端连接于直流牵引电网，所述降压斩波电路（1）具有两个第一IGBT管Q1、一第一电感L1和一第一滤波电容C3，两个所述第一IGBT管Q1相连接、以构成一IGBT半桥模块，且该IGBT半桥模块的输入端连接于所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端上，所述第一电感L1和所述第一滤波电容C3串接后、再一起并联于该IGBT半桥模块的输出端上，所述降压斩波电路（1）用于将滤波后的直流牵引电网的电压降压成中间电压；所述全桥LLC谐振电路（2）的输入端连接于所述降压斩波电路（1）的输出端，以对该中间电压进行降压、整流、滤波后供电给锂电池。2.根据权利要求1所述的地铁牵引锂电池充电机，其特征在于：两个所述第一IGBT管Q1的栅极均分别连接于第一IGBT驱动板，且第一个所述第一IGBT管Q1的发射极与第二个所述第一IGBT管Q1的集电极相连接，第一个所述第一IGBT管Q1的集电极和第二个所述第一IGBT管Q1的发射极均分别连接于所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端上；所述第一电感L1和所述第一滤波电容C3串接后，再一起并联于第一个所述第一IGBT管Q1的集电极与第二个所述第一IGBT管Q1的发射极之间；在所述第一滤波电容C3的两端之间还并联连接有一第一放电电阻R3。3.根据权利要求2所述的地铁牵引锂电池充电机，其特征在于：在该IGBT半桥模块的输入端与所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端之间还设有一预充电电路（3）。4.根据权利要求3所述的地铁牵引锂电池充电机，其特征在于：所述第一电磁干扰滤波器EMI1的输出端具有正极输出端和负极输出端；所述预充电电路（3）具有第一接触器K1、第二接触器K2、限流电阻R1、支撑电容C1和第二放电电阻R2，其中，所述第一接触器K1、所述限流电阻R1和所述支撑电容C1依次串联连接，且所述第一接触器K1的输入触点连接于所述第一电磁干扰滤波器EMI1的正极输出端，所述支撑电容C1背向所述限流电阻R1的一端连接于所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪振海，朱建国，张陈，范跃坤，潘贻丰，
申请(专利权)人：苏州市万松电气有限公司，
类型：新型
国别省市：