[發明專利]一種變流裝置及其安裝方法

在審

• 申請號: 202010536253.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN113809933A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 焦畢;劉永江;唐雄輝;劉良杰;劉雄;魏周艷;胡長風;姚伍軍;周萬龍;王浩城;劉海濤;付小龍;陳文光;趙清良;李華;萬偉偉
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/44;B60L15/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

本發明涉及一種變流裝置及其安裝方法。該變流裝置包括輸入腔，適于連接直流高壓電源，設有充電短接單元的空間及接口；濾波電感腔，設有濾波電感的空間及接口；模塊及控制單元腔，設有支撐電容的空間及接口及逆變單元的空間及接口；以及輸出腔，適于連接電機負載，設有輸出隔離接觸器的空間及接口。本發明能夠對變流裝置的架構進行平臺化開發。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通的變流領域，尤其涉及一種集成化和平臺化的變流裝置，以及一種該變流裝置的安裝方法。

背景技術

隨著城市軌道交通日新月異的發展，城軌車輛需要不斷的追求輕量化、高效化，因此對車載變流器裝置也不斷提出更高的集成化、輕量化和小型化的要求，希望變流裝置在功能和性能更優的同時重量體積更小。同時，為了提高維護效率和精準度、降低維護成本，在智能運維(Prognostics Health Management，PHM)方面也提出了更高要求。

根據城軌應用需求，牽引變流裝置可以按照負載類型分為異步系統變流裝置和永磁系統變流裝置；可以按照輸出側控制方式分為車控、架控和軸控方式；可以按照輸入側控制方式分為車控方式、架控方式；可以根據吊裝接口分為橫梁托裝、鉤子吊掛、邊梁托裝。同時，牽引變流裝置還有功率等級、限界尺寸、PHM需求等需求。

對于永磁牽引系統，由于需要實現輸出側軸控、設置輸出隔離接觸器，因此變流裝置的復雜性、器件數量勢必會有所增加，導致變流裝置的重量、體積指標與整車的理想要求有不小差距。對于異步架控牽引系統，為了增加系統的冗余性，輸入側和輸出側采用架控的方式，勢必增加變流器模塊、接觸器和電抗器等器件的數量和體積，造成變流器裝置整體的重量、體積指標偏大。如果對這些需求都進行獨立考慮，都進行個性化開發，勢必造成產品種類繁多、開發成本高的問題。

為了滿足更多個性化需求、同時對產品種類進行收斂，本發明提供了一種集成化和平臺化的變流裝置，以及一種該變流裝置的安裝方法，用于對變流裝置的架構進行平臺化開發。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

為了滿足更多個性化需求、同時對產品種類進行收斂，本發明提供了一種集成化和平臺化的變流裝置，以及一種該變流裝置的安裝方法，用于對變流裝置的架構進行平臺化開發。

本發明提供的上述變流裝置包括：輸入腔，適于連接直流高壓電源，設有充電短接單元的空間及接口；濾波電感腔，設有濾波電感的空間及接口；模塊及控制單元腔，設有支撐電容的空間及接口及逆變單元的空間及接口；以及輸出腔，適于連接電機負載，設有輸出隔離接觸器的空間及接口。

可選地，在本發明的一些實施例中，所述輸入腔可以設有兩路所述充電短接單元的空間及接口，所述濾波電感腔可以設有兩路所述濾波電感的空間及接口，所述模塊及控制單元腔可以設有兩路所述支撐電容的空間及接口及兩路所述逆變單元的空間及接口。在輸入車控模式下，所述輸入腔可以安裝有一路所述充電短接單元，所述濾波電感腔可以安裝有一路所述濾波電感，所述模塊及控制單元腔可以安裝有一路所述支撐電容及一路所述逆變單元。在輸入架控模式下，所述輸入腔可以安裝有兩路所述充電短接單元，所述濾波電感腔可以安裝有兩路所述濾波電感，所述模塊及控制單元腔可以安裝兩路所述支撐電容及兩路所述逆變單元。在永磁牽引的輸出軸控模式下，所述輸出腔可以安裝有所述輸出隔離接觸器，所述輸出隔離接觸器安裝于所述逆變單元及所述電機負載之間。在異步牽引的輸出駕控模式下，所述逆變單元可以直接連接所述電機負載。

優選地，在本發明的一些實施例中，所述變流裝置可以包括四個所述逆變單元，用于向四個所述電機負載供電。在所述輸入車控模式下，四個所述逆變單元可以安裝為一路，由一路所述支撐電容供電。在所述輸入架控模式下，四個所述逆變單元可以安裝為兩路，由兩路所述支撐電容分別供電。