[發明專利]一種高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構

在審

• 申請號: 202011515411.6
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112265450A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 宋文勝;鄧亞茹;鐘鳴;尹帥;余彬;馮曉云;王青元
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B60L50/60
• 分類號: B60L50/60;B60L50/53;B60L1/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

1.一種高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構，其特征在于，包括主牽引逆變器、牽引電機、中高頻輔助變流器、雙向充電機、動力電池、雙向直-直變換器及蓄電池；

所述主牽引逆變器和中高頻輔助變流器的輸入端共同連接在第一直流母線上，所述主牽引逆變器的輸出端連接牽引電機；

所述中高頻輔助變流器的輸出端與高速列車直流設備的輸入端連接，并共同連接在第二直流母線上；

所述雙向充電機的輸入端連接在第二直流母線上，其輸出端連接在第三直流母線上；

所述動力電池的輸入端連接在第三直流母線上，其輸出端與所述主牽引逆變器和中高頻輔助變流器的輸入端連接；

所述雙向直-直變換器的輸入端連接在第三直流母線上，其輸出端與蓄電池輸入端連接，并通過第四直流母線與高速列車直流設備的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構，其特征在于，所述中高頻輔助變流器采用直-直變換電路拓撲結構，包括輸入串聯的Boost變換器，及在每個Boost變換器后級接入的LLC諧振變換器，所述LLC諧振變換器并聯輸出至第二直流母線。

3.根據權利要求2所述的高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構，其特征在于，所述輸入串聯的Boost變換器包括第一Boost變換器和第二Boost變換器，所述第一Boost變換器后級接入第一LLC諧振變換器，所述第二Boost變換器后級接入第二LLC諧振變換器。

4.根據權利要求3所述的高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構，其特征在于，所述第一Boost變換器包括開關管Q1，所述開關管Q1的漏極分別與電感L1及二極管D1正極連接，所述電感L1另一端連接正輸入端，所述二極管D1負極經過電容C1與開關管Q1的源極連接第二Boost變換器。

5.根據權利要求4所述的高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構，其特征在于，所述第一LLC諧振變換器包括開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4、開關管Q5、開關管Q6、開關管Q7、開關管Q8和開關管Q9，所述開關管Q2和開關管Q3的漏極均與二極管D1負極連接，所述開關管Q4和開關管Q5的源極均與開關管Q1的源極連接，所述開關管Q2的源極與開關管Q4的漏極連接且連接端經過電感L2與變壓器T1的端口1連接，所述開關管Q3的源極與開關管Q5的漏極連接且連接端經過電容C2與變壓器T1的端口2連接，所述開關管Q6和開關管Q7的漏極均連接正輸出端，所述開關管Q8和開關管Q9的源極均連接負輸出端，所述開關管Q6的源極與開關管Q8的漏極連接且連接端與變壓器T1的端口3連接，所述開關管Q7的源極與開關管Q9的漏極連接且連接端與變壓器T1的端口4連接。

6.根據權利要求5所述的高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構，其特征在于，所述第二Boost變換器包括開關管Q10，所述開關管Q10的漏極分別與電感L3及二極管D2正極連接，所述電感L3另一端與開關管Q1的源極連接，所述二極管D2負極經過電容C3與開關管Q2的源極連接負輸入端。

7.根據權利要求6所述的高速列車應急自走行系統的全直流電路拓撲結構，其特征在于，所述第二LLC諧振變換器包括開關管Q11、開關管Q12、開關管Q13、開關管Q14、開關管Q15、開關管Q16、開關管Q17和開關管Q18，所述開關管Q11和開關管Q12的漏極均與二極管D2負極連接，所述開關管Q13和開關管Q14的源極均與開關管Q10的源極連接，所述開關管Q11的源極與開關管Q13的漏極連接且連接端經過電感L4與變壓器T2的端口1連接，所述開關管Q12的源極與開關管Q14的漏極連接且連接端經過電容C4與變壓器T2的端口2連接，所述開關管Q15和開關管Q16的漏極均連接正輸出端，所述開關管Q17和開關管Q18的源極均連接負輸出端，所述開關管Q15的源極與開關管Q17的漏極連接且連接端與變壓器T2的端口3連接，所述開關管Q16的源極與開關管Q18的漏極連接且連接端與變壓器T2的端口4連接。