【技术实现步骤摘要】
本技术主要涉及辅助变流器，具体涉及一种轨道交通用集成化辅助变流器。
技术介绍
1、随着我国轨道交通行业的快速发展，辅助变流器作为列车的重要供电单元一直在不断升级，原先笨重的变流装置逐渐被小型高效的变流器所取代，特别是轻轨或低地板车辆，车下布局极其紧凑，对于变流器的尺寸，特别是高度有着严格的要求，研究人员往往采用新材料、新器件和新电路拓扑组合等方法来实现产品高性能指标。模块作为变流器最核心的部件，模块的轻量化、小型化的设计是保证变流器高性能指标的最重要的影响因素。
2、目前的变流器模块存在以下不足：采用两个模块或多个模块布置，重量、体积无优势；模块未充分识别变体和不变体，导致不同的应用，模块需要重新设计；模块采用物料多变，导致结构形式、安装形式不一致；逆变铝解电容杂散参数大的问题以及不便连接问题；模块分层不明显，装配、维护困难；采用多个模块方式，布线长，容易受干扰。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单、集成度高、适用性广的轨道交通用集成化辅助变流器。
2、为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
3、一种轨道交通用集成化辅助变流器，包括壳体、功率板、母排组件、电容组件、控制单元和散热器，所述散热器位于所述壳体的侧板的外侧，所述功率板位于侧板的内侧，所述电容组件位于功率板另一侧的壳体内部，且通过母排组件与所述功率板连接；所述控制单元位于相对于散热器另一侧的侧板外侧；所述电容组件包括斩
4、作为上述技术方案的进一步改进：
5、所述斩波电容、支撑电容和输出电容依次并排布置，所述谐振电容安装于所述斩波电容的上方。
6、所述支撑电容为膜电容，数量为多个且规格一致。
7、所述谐振电容为吸收电容，数量为多个且相互并联。
8、所述母排组件包括dc-dc复合母排、逆变复合母排和充电机复合母排；所述dc-dc复合母排、逆变复合母排和充电机复合母排分别正对于所述斩波电容、支撑电容和输出电容安装，且所述斩波电容和谐振电容通过dc-dc复合母排与功率板连接，所述支撑电容通过逆变复合母排与功率板连接，所述输出电容通过充电机复合母排与功率板连接。
9、所述功率板上划分有可变功能单元区和不变功能单元区；所述可变功能单元区上布置有斩波功率器件和llc谐振功率器件；所述不变功能单元区上布置有逆变功率器件、整流二极管和充电机功率器件。
10、所述斩波功率器件位于可变功能单元区的下方，所述llc谐振功率器件位于可变功能单元区的上方；所述逆变功率器件位于不变功能单元区一侧的下方，所述整流二极管位于不变功能单元区一侧的上方，所述充电机功率器件位于不变功能单元区的另一侧；其中逆变功率器件位于llc谐振功率器件与充电机功率器件之间。
11、所述llc谐振功率器件构成的llc谐振电路为全桥llc谐振软开关电路；所述充电机功率器件构成的充电机电路为半桥逆变充电机电路。
12、所述充电机功率器件对应区域设有电感，所述电感位于所述散热器上。
13、所述充电机功率器件对应区域设有循环风扇。
14、与现有技术相比，本技术的优点在于：
15、本技术充分考虑电路的功能分区，识别产品中的变体和不变体，在不同容量情况下，能快速实现模块变形设计，同时通过新器件方案，采用组件化设计思路，实现高度集成一体化设计目标(集成了升压斩波电路、llc谐振电路、逆变电路及充电机电路，同时集成了充电机电路以及控制单元)。相比传统的模块，重量下降了45.4％，体积缩小33％，模块高度较传统模块矮70mm，大幅提升了产品性能指标及产品应用范围，同时模块散热器、电容、控制单元的数量或尺寸相比原来均有减少，在性能提升的同时，也创造了更大经济效率。
16、本技术通过识别变体和不变体，能快速适配不同的应用需求，统一设计语言，大幅缩短了设计开发周期、打破了专业间技术壁垒，能够快速响应市场的需求，产品极具竞争力；产品关键物料(电容、磁件、开关器件)、结构件简统，物料复用程度高，提升了产品可靠性，最大限度提高了产品推广使用；产品谱系化提升了制造、售后各个环节的效率，包括组装、调试效率，通用物料、模块等，组装工艺一致性、售后维护及通用的调试接口和方法；结构按照分层设计，合理优化并通过部件组合，使整个结构更加简洁明了，便于安装、拆卸和后期维护；其中低感复合母排及逆变电容采用膜电容的技术解决了功率器件和电容的连接问题，解决了功率器件和电容的连接问题，同时又降低了模块直流端的杂散电感；整体结构集成了控制单元，使功率器件、温度监控等信号端与控制单元更近，避免模拟信号受到干扰。
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1.一种轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，包括壳体(1)、功率板(6)、母排组件(7)、电容组件、控制单元(10)和散热器(101)，所述散热器(101)位于所述壳体(1)的侧板的外侧，所述功率板(6)位于侧板的内侧，所述电容组件位于功率板(6)另一侧的壳体(1)内部，且通过母排组件(7)与所述功率板(6)连接；所述控制单元(10)位于相对于散热器(101)另一侧的侧板外侧；所述电容组件包括斩波电容(202)、谐振电容(302)、支撑电容(402)和输出电容(502)；所述斩波电容(202)和支撑电容(402)均位于同一安装支架(8)上，所述安装支架(8)上设有多个安装位，且所述斩波电容(202)和支撑电容(402)均可拆卸安装于所述安装支架(8)的安装位上。
2.根据权利要求1所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述斩波电容(202)、支撑电容(402)和输出电容(502)依次并排布置，所述谐振电容(302)安装于所述斩波电容(202)的上方。
3.根据权利要求2所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述支撑电容(402)为膜电容
4.根据权利要求2所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述谐振电容(302)为吸收电容，数量为多个且相互并联。
5.根据权利要求2或3或4所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述母排组件(7)包括DC-DC复合母排(701)、逆变复合母排(702)和充电机复合母排(703)；所述DC-DC复合母排(701)、逆变复合母排(702)和充电机复合母排(703)分别正对于所述斩波电容(202)、支撑电容(402)和输出电容(502)安装，且所述斩波电容(202)和谐振电容(302)通过DC-DC复合母排(701)与功率板(6)连接，所述支撑电容(402)通过逆变复合母排(702)与功率板(6)连接，所述输出电容(502)通过充电机复合母排(703)与功率板(6)连接。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述功率板(6)上划分有可变功能单元区(601)和不变功能单元区(602)；所述可变功能单元区(601)上布置有斩波功率器件(201)和LLC谐振功率器件(301)；所述不变功能单元区(602)上布置有逆变功率器件(401)、整流二极管和充电机功率器件(501)。
7.根据权利要求6所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述斩波功率器件(201)位于可变功能单元区(601)的下方，所述LLC谐振功率器件(301)位于可变功能单元区(601)的上方；所述逆变功率器件(401)位于不变功能单元区(602)一侧的下方，所述整流二极管位于不变功能单元区(602)一侧的上方，所述充电机功率器件(501)位于不变功能单元区(602)的另一侧；其中逆变功率器件(401)位于LLC谐振功率器件(301)与充电机功率器件(501)之间。
8.根据权利要求6所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述LLC谐振功率器件(301)构成的LLC谐振电路(3)为全桥LLC谐振软开关电路；所述充电机功率器件(501)构成的充电机电路(5)为半桥逆变充电机电路。
9.根据权利要求7所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述充电机功率器件(501)对应区域设有电感(503)，所述电感(503)位于所述散热器(101)上。
10.根据权利要求7所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述充电机功率器件(501)对应区域设有循环风扇(9)。
...【技术特征摘要】
1.一种轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，包括壳体(1)、功率板(6)、母排组件(7)、电容组件、控制单元(10)和散热器(101)，所述散热器(101)位于所述壳体(1)的侧板的外侧，所述功率板(6)位于侧板的内侧，所述电容组件位于功率板(6)另一侧的壳体(1)内部，且通过母排组件(7)与所述功率板(6)连接；所述控制单元(10)位于相对于散热器(101)另一侧的侧板外侧；所述电容组件包括斩波电容(202)、谐振电容(302)、支撑电容(402)和输出电容(502)；所述斩波电容(202)和支撑电容(402)均位于同一安装支架(8)上，所述安装支架(8)上设有多个安装位，且所述斩波电容(202)和支撑电容(402)均可拆卸安装于所述安装支架(8)的安装位上。
2.根据权利要求1所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述斩波电容(202)、支撑电容(402)和输出电容(502)依次并排布置，所述谐振电容(302)安装于所述斩波电容(202)的上方。
3.根据权利要求2所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述支撑电容(402)为膜电容，数量为多个且规格一致。
4.根据权利要求2所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述谐振电容(302)为吸收电容，数量为多个且相互并联。
5.根据权利要求2或3或4所述的轨道交通用集成化辅助变流器，其特征在于，所述母排组件(7)包括dc-dc复合母排(701)、逆变复合母排(702)和充电机复合母排(703)；所述dc-dc复合母排(701)、逆变复合母排(702)和充电机复合母排(703)分别正对于所述斩波电容(202)、支撑电容(402)和输出电容(502)安装，且所述斩波电容(202)和谐振电容(302)通过dc-dc复合母...
【专利技术属性】
技术研发人员：易滔，宋森，周帅，耿志东，饶沛南，赵清良，杨浩，张云瀚，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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