[實用新型]一種具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置

有效

• 申請號: 201620053170.0
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN205336129U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 榮智林;鄒檔兵;丁懿
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M1/32;H02J9/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清;胡君

技術領域

本實用新型涉及車輛的變流技術領域，尤其涉及一種具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置。

背景技術

列車中變流器主電路可分為兩種：一種是主輔分離的主電路，如圖1所示，輔助逆變與主逆變相互獨立，輔助逆變不通過主逆變取電；另外一種是主輔一體主電路，如圖2所示，每重變流器的中間直流回路共用，輔助逆變和主逆變的中間直流回路固定短接在一起，即輔助逆變從主逆變的中間直流回路中進行取電，該類主輔一體的變流器，具有結構緊湊、可節省輔助變流器整流環節，并可實現列車過無電區時輔助系統不停電等優勢，因此主輔一體變流器已成為技術發展趨勢。

如上述傳統的主輔一體變流器中，由于每重變流器的中間直流回路共用，輔助逆變是和主逆變的中間直流回路固定短接在一起，以使得輔助逆變從主逆變的中間直流回路中取電，因而當存在某重主逆變故障時，輔助逆變即無法通過中間直流回路正常取電，即上述主輔一體變流器存在任一重變流器故障都會影響輔助逆變正常工作的問題，冗余度差、變流執行效率不高。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種基于主輔一體變流結構，能夠實現冗余保護功能，且結構簡單、所需成本低、冗余度以及變流效率高的具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為：

一種具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置，包括輔助逆變模塊、選擇切換模塊以及一重以上的主變流模塊，每重所述主變流模塊均包括依次連接的整流單元、中間直流環節以及逆變單元，所述輔助逆變模塊通過選擇切換模塊分別與每重所述主變流模塊的中間直流環節連接，所述選擇切換模塊通過切換開關控制接入其中一重主變流模塊的中間直流環節所輸出的直流電壓至所述輔助逆變模塊。

作為本實用新型的進一步改進：所述選擇切換模塊中切換開關由多個并聯的子切換開關組合構成，各個所述子切換開關與各重所述主變流模塊的中間直流環節一一對應連接。

作為本實用新型的進一步改進：所述子切換開關采用隔離開關或接觸器。

作為本實用新型的進一步改進：所述選擇切換模塊中切換開關為單刀多擲開關，所述單刀多擲開關的各接觸點分別與各重所述主變流模塊的中間直流環節一一對應連接。

作為本實用新型的進一步改進：所述中間直流環節的輸入端、輸出端均設置有支撐電容Cd。

作為本實用新型的進一步改進：還包括分別與選擇切換模塊、各重所述主變流模塊連接的故障監測模塊，所述故障監測模塊實時監測各重所述主變流模塊的故障狀態，并輸出狀態判定信號至所述選擇切換模塊。

作為本實用新型的進一步改進：所述選擇切換模塊還包括與切換開關連接的切換控制單元，所述切換控制單元接收所述狀態判定信號，并控制所述切換開關接入為正常狀態的一重主變流模塊。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

1）本實用新型輔助逆變模塊從主變流模塊的中間直流環節取電，能夠實現主輔一體的變流結構，具有節省輔助變流器整流環節、實現列車過無電區時輔助系統不停電等優勢，同時每重主變流模塊的中間直流環節相互獨立，結合選擇切換模塊的配置使得輔助逆變模塊可以根據實際需求選擇接入任意一重的主變流模塊的中間直流環節進行取電，因而基于主輔一體變流結構能夠實現冗余保護功能，大大提高裝置的冗余度，很好地解決了傳統主輔一體變流器冗余度差的問題，實現高效率的牽引變流；

2）本實用新型通過實時監測各重主變流模塊的故障狀態，結合故障狀態可通過選擇切換模塊控制切斷發生故障狀態的主變流模塊，同時接入正常狀態的主變流模塊，大大提高了變流裝置的冗余度，實現冗余保護以及故障隔離，從而保證主變流存在故障時變流裝置仍然能夠正常運行；

3）本實用新型通過切換控制單元控制切換為輔助逆變模塊供電的主變流模塊，由切換控制單元接收狀態判定信號，并控制切換開關接入為正常狀態的一重主變流模塊，可及時根據主變流模塊的故障狀態切換接入正常狀態的主變流模塊，實現輔助逆變模塊供電的智能切換及冗余保護。

附圖說明

圖1是傳統的主輔分離變流器的結構原理示意圖。

圖2是傳統的主輔一體變流器的結構原理示意圖。

圖3是本實施例具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置的結構原理示意圖。

圖4是本實施例具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置的另一種結構原理示意圖。