[實用新型]有軌電車變頻空調的供電電氣系統

有效

• 申請號: 201720166250.1
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN206456245U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 呂艷宗;韓冰;王宏宇
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: B60L1/00
• 分類號: B60L1/00;B61D27/00
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所(普通合伙)37227
• 代理人: 段秀瑛,王月玲

技術領域

本實用新型屬于空調供電控制技術領域，涉及變頻空調的供電電氣系統，具體地說，涉及一種有軌電車變頻空調的供電電氣系統。

背景技術

有軌電車的供電網絡或車載電源為直流電。現有的有軌電車變頻空調采用單主電源加控制電源的供電方式供電，其主電源絕大多數為三相交流AC380V，少數為直流DC600V或DC750V；控制電源為直流DC110V或DC24V。

空調單主電源為AC380V供電時，參見圖1，需要前端的供電設備-輔助逆變電源(設于空調外部，屬于車輛電源系統部分)將供電電網或車載電源的直流電先逆變為交流AC380V，然后再供給空調供電電氣系統。空調所有的用電負荷全部由輔助逆變電源逆變，逆變電源容量需求大。而空調壓縮機的供電需要空調電氣系統對交流AC380V電源進行交流-直流-(變頻變壓的)交流的變化過程，才能控制其變頻運行。從整個過程看，這就重復進行了直流-交流變換。其中，空調通風機、冷凝風機等可直接用交流AC380V供電。

空調單主電源DC600V或DC750V供電時，參見圖2，不需要前端電源設備的逆變過程，但進入空調電氣系統后，通風機、冷凝風機等需要交流AC380V供電的設備，則需要增加額外的空調內部逆變器進行直流-交流的轉化過程；壓縮機的供電則可直接采用直流-(變頻變壓的)交流的變化過程。而同時，車輛電氣系統中又存在牽引散熱風扇等設備，其需要交流AC380V供電，因此，空調外的輔助逆變電源還必須存在。這樣就形成了空調內、外兩套逆變器的情況。

上述兩種供電方式中，第一種單從壓縮機的供電看，經歷了直流電源-交流-直流-(變頻變壓的)交流的過程，存在重復變換。第二種簡化了壓縮機供電的電路，但需要增加額外的空調內部逆變器為通風機等供電。兩種供電方式都使空調供電電氣系統結構復雜，部件增多，成本上升，可靠性降低。其中，第一種供電方式空調外的輔助逆變電源容量需求大。第二種供電方式存在空調內外兩套逆變器，造成整車電源系統復雜。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的結構復雜、可靠性低等上述問題，本實用新型提供了一種結構簡單、可靠性高的有軌電車變頻空調的供電電氣系統。該供電電氣系統既可以利用電源系統中高可靠性的AC380V電源為通風機等供電，又可以利用供電網絡/車載電源為直流電的特點，簡化壓縮機側的供電電路構成。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案為：一種有軌電車變頻空調的供電電氣系統，包括前端電路、預充電電路、用于連接交流設備的開關電路和用于連接壓縮機的壓縮機變頻驅動單元，還包括接入的交流主電源和直流主電源，接入的交流主電源與第一前端電路的輸入連接，第一前端電路的輸出與開關電路的輸入連接；接入的直流主電源與第二前端電路的輸入連接，第二前端電路的輸出與預充電電路的輸入連接，預充電電路的輸出與壓縮機變頻驅動單元的輸入連接。

優選的，第一前端電路包括依次連接第一短路保護電路和第一濾波電路，第一短路保護電路的輸入連接接入的交流主電源，第一濾波電路的輸出連接開關電路的輸入；第二前端電路包括依次第二短路保護電路和第二濾波電路，第二短路保護電路的輸入連接接入的直流主電源，第二濾波電路的輸出連接預充電電路的輸入。

優選的，第一短路保護電路為兩個熔斷器，所述熔斷器串聯接入三相電路中任意兩相電路，且一個熔斷器串聯接入一相電路。

優選的，第一短路保護電路為三個熔斷器，每個熔斷器串聯接入三相電路中的一相電路。

優選的，第一短路保護電路為串聯接入三相電路的空氣開關。

優選的，第一濾波電路為串聯接入三相電路的濾波器或濾波板。

優選的，第二短路保護電路為串聯接入直流主電源正極電路中的一個熔斷器。

優選的，第二短路保護電路為兩個熔斷器，一個熔斷器串聯接入直流主電源正極電路，另一個熔斷器串聯接入直流主電源負極電路。

優選的，第二短路保護電路為同時接入直流主電源正極電路和直流主電源負極電路的空氣開關。

優選的，第二濾波電路為串聯接入正、負極電路的濾波器或濾波板。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

(1)本實用新型簡化了電路組成，相較于單交流供電方式減少了一次交流-直流的整流過程，相較于單直流供電方式減少了一個空調內部逆變器。因此減少了潛在故障點，可靠性提高，成本降低，重量減輕。