[發明專利]一種高可靠性運輸制冷機

有效

• 申請號: 201410763890.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104501487A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 李智;辛號兵
• 申請（專利權）人: 貴州永紅航空機械有限責任公司
• 主分類號: F25B49/02
• 分類號: F25B49/02;H02M3/335
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于制冷機領域，特別涉及一種具有中間抽頭變壓器的共振變換器的直流變頻運輸制冷機。

背景技術

近年來，國內一些轎車、商務車生產廠家紛紛開發了小型商務冷藏車，該車是由轎車、面包車或商務車改裝而成的，比廂式車美觀，體積較小，更適用于市內配送，未來市場前景可觀。

此類小型商務冷藏車有專門為其開發的運輸制冷機組，當前先進運輸制冷機組的直流變頻運輸制冷機系統不依賴發動機的運轉而工作，無需消耗燃油；并且汽車在行使過程中由發電機或電池供電供機組使用；停車時利用開關電源外接市電使用，以節約能源。

目前小型商務冷藏車中所使用的運輸制冷機組的開關電源的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節；一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低，通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓值，最后這些交流波形經過整流濾波后就得到直流輸出電壓。

但使用上述開關電源的運輸制冷機存在開關損耗、在斷開開關元件時會產生的沖擊電壓以及因電壓不穩而導致的運輸制冷機工作穩定性差，其損耗高，功率密度低，工作壽命和可靠性低的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，是針對前述背景技術中的缺陷和不足，提出一種具有中間抽頭變壓器的共振變換器的直流變頻運輸制冷機，其損耗低，功率密度高，可提高運輸制冷機的工作壽命和可靠性。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：

針對現有的冷藏車制冷機的結構存在的技術缺點，重新設計一種高可靠性運輸制冷機，包括壓縮機、冷凝器、電機、干燥儲液器和蒸發機，所述電機串聯有開關電源、控制開關和驅動器，所述壓縮機與冷凝器之間連接有一個回油器，其特征在于，所述開關電源包括具有中間抽頭變壓器的共振變換器。

進一步的，所述共振變換器包括輸入電壓U_in、原邊和副邊都具有中間抽頭的變壓器T、開關元件S1、S2、S3、S4、二極管D1、D2、D3、D4、電感L和控制器，各開關管具有反并聯的寄生二極管和寄生電容。

進一步的，其拓撲結構為：包括輸入電壓U_in、原邊和副邊都具有中間抽頭的變壓器T、開關元件S1、S2、S3、S4、二極管D1、D2、D3、D4、電感L。上述開關元件可為IGBT。

進一步的，所述輸入電壓U_in的正端連接所述開關元件S1、S3的集電極，輸入電壓U_in的負端連接二極管D1、D2的陰極、開關元件S2、S4的發射極；原邊繞組中間抽頭上半部分繞組的異名端連接二極管D1的陽極，原邊繞組中間抽頭下半部分繞組的同名端連接二極管D2的陽極，原邊繞組中間抽頭上半部分繞組N1的同名端和原邊繞組中間抽頭下半部分繞組N2的異名端的連接點與輸入電壓U_in的正端相連接；開關元件S1的發射極連接二極管D3的陽極，二極管D3的陰極連接副邊繞組中間抽頭上半部分繞組的同名端，副邊繞組中間抽頭上半部分繞組N3的異名端與副邊繞組中間抽頭下半部分繞組N4的同名端連接，且其連接點與電感L的一端連接，副邊繞組中間抽頭下半部分繞組的異名端與二極管D4的陽極連接，二極管D4的陰極連接開關元件S2的集電極；開關元件S3的發射極與開關元件S4的集電極相連接，且其連接點與電感L的另一端以及負載相連接。

進一步的，所述控制器控制開關S1和S2交替導通、S3和S4交替導通，通過電感L和各開關元件的雜散電容構成的共振回路，在各開關元件的端電壓為0時導通各開關元件，從而實現零電壓開通。

進一步的，所述驅動器為直流變頻驅動器。

進一步的，所述壓縮機的機軸通過變速箱與驅動器上的轉軸連接。

進一步的，所述的各二極管為快恢復二極管或者肖特基二極管。

與現有技術相比，本發明所述的高可靠性運輸制冷機具有下列優點：

具有中間抽頭變壓器的共振變換器的直流變頻運輸制冷機利用中間抽頭變壓器的形式可實現通過控制電路控制開關元件的開關頻率，使得輸出電壓成為預定值。

并且各開關元件接通時因為電流流過負方向，因此不產生開關損失。

而因為進行了共振動作，也不會產生斷開開關元件時的沖擊電壓。

在實現能量回饋的同時，利用電感和開關元件的寄生電容形成軟開關形式，沒有多余的功率電容，其損耗低，功率密度高，可提高運輸制冷機的工作壽命和可靠性。

附圖說明