[實用新型]用于客車的移動式直供電逆變電源

有效

• 申請號: 201420077433.2
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN203734564U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 許志華
• 申請（專利權）人: 陜西長達電子有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型及一種逆變電源，尤其涉及一種用于客車的移動式直供電逆變電源。

背景技術

當前，我國在鐵路客運列車上作了升級改造，將以往的可開窗戶改為了固定封死的窗戶后，車廂內的空氣流通則全部依靠空調機組提供，這使得空調的使用率大大提高，同時也是列車上用電量較大的電氣設備。尤其在夏天，由于空調供電器件的連續長時間工作，會出現長時間滿載運行導致器件的過度“疲勞”，而空調的電源來自于逆變器，在實際應用中，逆變器是將特定的直流電轉換為指定的交流電。而列車上整個逆變器系統通常采用半橋或全橋電路結構，由于安裝空間有限，且安裝在車底，運行環境惡劣，更換維修困難。最終將增快逆變器老化或損壞，結果導致空調機組停止工作，致使車廂內溫度居高不下，旅客反映極為強烈，若采用相鄰車廂臨時拉電纜方式，存在很大的安全隱患。

為解決上述問題，根據市場需求，西安車輛段聯合我公司研發了這款針對上述問題的移動式逆變電源(Portable?lrnverter?Power?Supply，PIPS)，其中的移動的逆變器是整個”直一交”變換式PIPS系統的核心部分。體積小，移動方便，絕緣性高，當客運火車上的逆變器發生故障時，PIPS通過完成“直流一交流”的功率變換給負載供電。也就是說當列車上的逆變主路發生故障時，通過PIPS替代列車逆變部分給負載不間斷供電，滿足空調等設備的連續運行。又因為負載的電源都是由逆變器供給，因此，逆變器輸出的質量直接決定整個PIPS系統的供電性能和可靠性。然而，由于控制系統精度的限制，如給定參考正弦調制波、三角載波的不對稱，以及各橋臂中的功率開關器件的開關特性，導通壓降以及驅動電路通道等因素的差異，都會導致逆變器的輸出波形中存在直流成份。不僅如此，在系統動態過渡過程中，如逆變器軟啟動，以及輸出側負載變化(突加、突卸負載)時，也會使逆變器輸出含有幾個周波的直流分量。無論是系統穩態運行還是動態過渡過程中產生的直流分量都會使得接在逆變器輸出側的互感器、變壓器等產生偏磁。當直流偏磁累積到一定程度后就可以使互感器、變壓器鐵芯發生飽和，同時伴隨勵磁電流增大，損耗增加，嚴重的時候還會影響逆變器的正常工作，影響系統的可靠運行。目前，消除互感器、變壓器偏磁的主要技術有：通過改變互感器、變壓器的設計來抑制偏磁。具體做法為，在其鐵芯加氣隙，就可以使得互感器、變壓器能承受較大的直流電流且不容易飽和。但是這種方案完全行不通，因為列車上的互感設備、變壓設備是固形的，不可以改動的，且不允許改動。就算改動也會導致整個PIPS系統效率降低。因此，要解決這個問題，就要從PIPS的逆變輸出上著手。

在電路的拓撲結構中加入隔直電容。將隔直電容與變壓器原邊繞組串聯，來阻斷直流分量。這種方案雖然簡單、可操作性強。但是隔直電容的引入增加了電路的復雜程度，而且大功率隔制電容的選取也非常困難，同時增加了整個PIPS系統的體積、重量和成本，這也是我公司設計要考慮的難點和特色。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種用于客車的移動式直供電逆變電源，旨在解決當前逆變器易損壞、維修更換難度大、現有移動式逆變電源輸出電流中含有直流成分、工作效率低、電路復雜的技術問題。

為了實現本實用新型的目的，本實用新型所采用的技術方案為：

一種用于客車的移動式直供電逆變電源，包括依次對應連接的用于與DC600V電壓連接的輸入接口、繼電器、用于將直流高壓逆變為交流低壓的逆變系統、用于輸出交流低壓輸出接口；所述逆變系統包括DSP控制模塊、電壓電流反饋單元、電壓反饋單元、濾波器、對應連接于所述DSP控制模塊的IGBT模塊、用于為所述DSP控制模塊提供電壓的輔助電源；所述繼電器對應連接于IGBT模塊，所述電壓電流反饋單元對應連接于所述IGBT模塊與DSP控制模塊之間，用于檢測經IGBT模塊逆變后的電壓及電流并反饋至DSP控制模塊中，所述電壓反饋單元對應連接于所述DSP控制模塊與繼電器之間，用于檢測輸入IGBT模塊中的電壓并反饋至DSP控制模塊中，所述IGBT模塊逆變后的電壓經由所述濾波器輸出至輸出接口。

還包括顯示及輸入單元，所述顯示及輸入單元包括對應連接于所述濾波器與輸出接口之間的且用于顯示逆變后電壓的U相電壓表、V相電壓表、W相電壓表。

所述顯示及輸入單元還包括對應連接于所述DSP控制模塊的用于顯示逆變后輸出電壓及電流的并用于輸入對應設置信息的觸摸屏。

所述輸入接口為航空插頭公頭或航空插頭母頭。

所述輸出接口為航空插頭公頭或航空插頭母頭。