[發明專利]逆變器或充電機的檢測試驗設備及其方法

在審

• 申請號: 201710402030.9
• 申請日: 2017-06-03
• 公開（公告）號: CN107219421A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 陳崗
• 申請（專利權）人: 陳崗
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R1/28
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 韋肖燕

技術領域

本發明涉及列車零部件檢測技術領域，具體涉及一種列車的逆變器或充電機的檢測試驗設備及其方法。

背景技術

逆變器是把直流電轉換成交流電的一個變壓裝置，是一種電壓逆變的過程。逆變器把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電(一般為220V，50Hz正弦波)。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調、電腦、電視、家電、風扇以及照明等，逆變器有單相逆變器或三相逆變器，三相逆變器是一種用于不間斷供電系統的電力用大功率逆變電源，其三相輸出的任意一相與中性線N的工作方式與半橋式變換電路基本相同。輸出三相電壓之間的相位差是通過三相逆變器每個橋臂上功率開關管導通的時間差來決定的三相電壓型逆變電路工作原理，它其實與轉化器是一種電壓逆變的過程。轉換器是將電網的交流電壓轉變為穩定的12V直流輸出，通過它可以實現電壓，頻率，相位，與電網高度保持一致，因為交流電只有電壓、頻率、相位這三者條件同時達到要求時才可以并網的。三相逆變器的原理：可以從分析其中的一相在一個周期內的工作過程來得知。正半周內，VT2關斷，VT1以PWM方式驅動導通。此時VT1輸出的等高不等寬的方波電壓經電感LO、電容C濾除高頻成分后在L1輸出端的負載上得到光滑的正弦波電壓正半周。負載上正半周電流Io的方向為自上而下，即由電源E1的正極經負載回到負極；負半周內，VT1關斷，VT2以PWM方式驅動導通，此時負載的負半周電流Io由電源E2的正極經負載、電感L0及VT2回到E2的負極，與正半周的負載電流方向相反。因此在負載上得到正弦波電壓的負半周。VT1與VT2在各自的半個周期內均以PWM方式工作，在其關斷時間內，儲能電感Lo通過許留二極管D1或D2對負載進行續流供電，使負載得到連續的電流波形。

充電機是采用高頻電源技術，運用先進的智能動態調整充電技術。越來越多的企業進入了充電機行業。它采用恒流/恒壓/小恒流智能三個階段充電方式，具有充電效率高，操作簡單，重量輕，體積小等特點。

在運行的列車上，需要采用DC600V供電系統，由機車提供DC600V分兩路向列車供電，每節客車一般設有單相逆變器或三相逆變器或是充電機，客車上的充電機將DC600V經過降壓后向DC110V電池充電，單相逆變器將電池DC110V逆變為AC220V交流電，向車廂用電設備供電；單相逆變器或充電機是給予旅客用于照明或給手機充電等；而三相逆變器也用于運行的列車上的空調供電，也可用列車上餐車的廚房蒸飯箱、電磁爐、微波爐、電炒鍋等的電器進行供電。列車，是目前重要的交通工具之一，承載著每天運輸上無數人次的重要交通運輸任務，為國家的經濟和交通發展帶來了極大的促進作用，也為人們群眾的日常生活帶來了極大的便利。但是在列車運行中，會不斷通過分相區，在分相區由于接觸網無電，當機車無DC600V電源輸出，需要逆變器或充電機停止工作，當通過分相區后，接觸網有電，機車輸出DC600V電源，列車逆變器或充電機重新啟動工作。由于DC600V供電反復輸出、停止，對列車逆變器或充電機帶有沖擊性，當客車在線上運行時，屢有發生過分相后逆變器無法啟動，導致客車空調系統、電茶爐等三相交流用電負載無法工作，造成旅客投訴及退票事件，嚴重影響了鐵路運輸企業的良好形象，也給鐵路聲譽造成了不良影響。發生過分相后逆變器無法啟動的原因，主要是逆變器或充電機的集成電路板損壞現象，因此，必須定時對逆變器或充電機及時排除故障。然而，由于逆變器或充電機結構緊湊，安裝在比較窄小的空間內，模塊拆卸難以操作，維修作業非常困難，目前所有的檢修都在車上進行，雨天無法作業，檢修時受場地環境限制，遇到疑難故障必須整體拆卸下來進行檢修，拆裝過程中需要人手支撐和調整，既費時又費力，例如僅維修更換一個逆變器或充電模塊就需要熟練工人至少2人，且花費7～8個小時，工作效率低下，而且，現有的客車DC600V逆變器模擬試驗裝置的過分相模擬試驗比較單一，不能自動模擬過分相，必須手動操作開關控制DC600V電源的輸出。通常只是手動做一到三次模擬過分相試驗，無法反映出DC600V逆變電源裝置實際運用的工作狀況，常發生地面試驗良好，編組上線運行一定時間后即出現故障的情況；再者現有試驗裝置不具備自動監控功能，試驗數據依靠人工記錄，數據記錄可靠性不高，效率低。另外，在室外工作時必須有外圍的高壓電路及其它設備輔助方可工作，而且高壓電源的連接非常困難，且存在觸電危險的很大概率，以上的問題，難以滿足列車的交通運輸要求。因此，提供一種可以在室內檢修及試驗的逆變器或充電機的設備及其方法，是亟待解決的難題。

發明內容