一種城軌車輛集成化充電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種城軌車輛集成化充電機，包括柜體，所述柜體內固定有散熱器基板，所述散熱器基板中部固定有輸出電抗器和高頻變壓器；所述輸出電抗器一側的散熱器基板上固定有輸出二極管、負載電阻、溫度繼電器和多個整流二極管，所述多個整流二極管上固定有第一復合母排；所述輸出電抗器另一側的散熱器基板上固定有IGBT模塊、三相整流橋模塊和門極驅動單元，所述IGBT模塊、三相整流橋模塊上固定有第二復合母排；所述第一復合母排設置在與所述散熱器基板固定連接的電器板組件下方；所述散熱器基板上固定有換相電容組件。本實用新型充電機內部器件的布局合理，散熱性能好；工作可靠，穩定性高，功能完善，便于維護和移植。
【專利說明】
一種城軌車輛集成化充電機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種城軌車輛集成化充電機。
【背景技術】
[0002]目前地鐵城軌車輛、高速動車組、電力機車、客車輔機系統大量采用靜止輔助變流器。靜止輔助變流器具有能耗低，噪音低，維修簡單，經濟效益好，對環境破壞少等優點。充電機是靜止輔助變流器主要部件之一。由于鐵路機車車輛工作環境惡劣:溫度高、震動大、空間小、強電磁干擾，這對充電機的各項要求都很高。
[0003]目前使用的充電機布局不合理，穩定性和可靠性不高。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是，針對上述現有技術的不足，提供一種城軌車輛集成化充電機。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種城軌車輛集成化充電機，包括柜體，所述柜體內固定有散熱器基板，所述散熱器基板中部固定有輸出電抗器和高頻變壓器；所述輸出電抗器一側的散熱器基板上固定有輸出二極管、負載電阻、溫度繼電器和多個整流二極管，所述多個整流二極管上固定有第一復合母排；所述輸出電抗器另一側的散熱器基板上固定有IGBT模塊、三相整流橋模塊和門極驅動單元，所述IGBT模塊、三相整流橋模塊上固定有第二復合母排；所述第一復合母排設置在與所述散熱器基板固定連接的電器板組件下方；所述散熱器基板上固定有換相電容組件；所述柜體底部固定有接觸器、充電電阻、電流傳感器。
[0006]所述輸出電抗器設置在所述高頻變壓器上方，且所述輸出電抗器靠近所述多個整流二極管，充分利用了整流二極管側面的空間。
[0007]所述門極驅動單元安裝有元器件的一面朝向所述第二復合母排，且所述門極驅動單元靠近所述IGBT模塊。防止在充電機組裝過程中損傷門極驅動單元上的元器件，并保證門極驅動單元到IGBT模塊之間的線束最短。
[0008]所述電器板組件包括通過第一支架固定在所述散熱器基板上的支撐電容和電壓傳感器，所述第一支架背面固定有輸出濾波電容。電器板組件將支撐電容、電壓傳感器、輸出濾波電容集成在一起，方便安裝和移植。
[0009]所述換相電容組件包括通過第二支架固定在所述散熱器基板上的換向電容，所述換向電容上固定有電容箍，方便安裝和移植，換相電容組件位于第二復合母排上方，有效的利用了 IGBT模塊和三相整流橋模塊正上方空間，同時與IGBT模塊連接簡單。
[0010]與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型將輸出電抗器和高頻變壓器固定在基板中部，保證充電機的中心位于柜體中心，充電機內部器件的布局合理，散熱性能好；利用復合母排代替現有的銅排，工作可靠，穩定性高，功能完善，便于維護和移植。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為充電機主電路原理圖；
[0012]圖2為本實用新型一實施例充電機主視圖；
[0013]圖3為本實用新型一實施例左視圖；
[0014]圖4為本實用新型一實施例右視圖；
[0015]圖5為本實用新型一實施例內部布局圖；
[0016]圖6為本實用新型一實施例散熱器布局圖；
[0017]圖7為本實用新型一實施例底部布局圖；
[0018]圖8為本實用新型一實施例電器板組件主視圖；
[0019]圖9為本實用新型一實施例電器板組件后視圖；
[0020]圖10為本實用新型一實施例換相電容組件示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1，充電機主要由全橋整流電路、濾波電路、高頻逆變電路(包含高頻變壓器)、二次整流電路、輸出濾波電路、傳感器檢測電路、隔離驅動單元和微機控制單元等組成，輸出功率達到28kW。
[0022]如圖2?圖7所示，柜體I內固定有散熱器基板4，所述散熱器基板4中部固定有輸出電抗器17和高頻變壓器11 ;所述輸出電抗器17左側的散熱器基板4上固定有輸出二極管12、負載電阻15、溫度繼電器13和多個整流二極管16，所述多個整流二極管16上固定有第一復合母排19 ;所述輸出電抗器17右側的散熱器基板4上固定有IGBT模塊7、三相整流橋模塊8和門極驅動單元3，所述IGBT模塊7、三相整流橋模塊8上固定有第二復合母排18 ;所述第一復合母排19設置在與所述散熱器基板4固定連接的電器板組件23下方；所述散熱器基板4上固定有換相電容組件24 ;所述柜體I底部固定有接觸器33、充電電阻9、電流傳感器34。
[0023]高頻變壓器實現充電機的輸入與輸出之間的電氣隔離。體積較大，重量較重高頻變壓器11與輸出電抗器17位于充電機中間,充電機的重心分基本位于充電機中心。左右按照輸入輸出布置，所有的強電除三相輸入AC380V外均使用銅排、復合母排連接，連接簡單，電氣性能也比較可靠。柜體的外部骨架使用了四根支撐柱20，采用內六角圓柱頭螺栓固定在散熱器背部。兩根U形把手24安裝在支撐柱20的前端，采用內六角圓柱頭螺栓在支撐柱20側面固定。底板32固定在下面兩根支撐柱20上。蓋板2有效的將模塊內部導電銅排與外部隔離，防止觸電的危險。散熱器基板背面通過密封條22固定在所述柜體I內，保證了充電機良好的密封效果。本實用新型充電機結構緊湊而又合理，便于維護和更換。
[0024]所述輸出電抗器17設置在所述高頻變壓器11上方，且所述輸出電抗器17的對外接口靠近所述多個整流二極管16。
[0025]IGBT模塊7、三相整流橋模塊8、高頻變壓器11、輸出電抗器17、整流二極管16、輸出二極管12、RC濾波組件10、14、負載電阻15、溫度繼電器13安裝在散熱器基板4上，以便產生的熱量及時高效的傳導出去，同時溫度繼電器13可有效的檢測散熱器最高溫度。當溫度達到85°C時，溫度繼電器動作，把信號送給控制單元進行保護。
[0026]所述門極驅動單元3安裝有元器件的一面朝向所述第二復合母排18，L形支架37支撐門極驅動單元3，在運輸、安裝模塊時很好的保護了門極驅動單元的器件，同時門極驅動單元緊靠IGBT模塊7，控制線束最短。
[0027]兩個IGBT模塊7與換相電容組件24、高頻變壓器11組成一個高頻逆變電路。輸入的三相整流橋模塊和兩個IGBT模塊通過低感復合母排連接，結構緊湊，電氣性能優良。
[0028]四個整流二極管VD4?VD616使用第一復合母排連接，結構緊湊。
[0029]電器板組件23由支撐電容26、電壓傳感器SV1、SV225、第一支架28、輸出濾波電容27組成，通過第一支架28固定在散熱器上。電壓傳感器SVl、SV225用于檢測中間電壓和輸出電壓，檢測線束可直接連接在支撐電容26和輸出濾波電容27接線點上。
[0030]換相電容組件24由換相電容29、電容箍30與第二支架31組成。通過第二支架31固定在散熱器上，位于IGBT模塊和三相整流橋模塊正上方，有效的利用了 IGBT模塊和三相整流橋模塊正上方空間，同時與IGBT模塊連接簡單。
[0031]接線端子排6、接觸器33、充電電阻R8、R99、電流傳感器SC1、SC234、銅排支座固定在底板32上。接線端子排6固定在蓋板2上，接線側正面朝外，更換模塊極為方便。電流傳感器SCl、SC234對充電機的輸出總電流、蓄電池充電電流進行檢測，用來進行閉環控制和故障保護。
【權利要求】
1.一種城軌車輛集成化充電機，包括柜體(1)，其特征在于，所述柜體(I)內固定有散熱器基板(4 )，所述散熱器基板(4 )中部固定有輸出電抗器(17 )和高頻變壓器(11);所述輸出電抗器(17) —側的散熱器基板(4)上固定有輸出二極管(12)、負載電阻(15)、溫度繼電器(13)和多個整流二極管(16)，所述多個整流二極管(16)上固定有第一復合母排(19);所述輸出電抗器(17 )另一側的散熱器基板(4 )上固定有IGBT模塊(7 )、三相整流橋模塊(8 )和門極驅動單元(3)，所述IGBT模塊(7)、三相整流橋模塊(8)上固定有第二復合母排(18);所述第一復合母排(19 )設置在與所述散熱器基板(4 )固定連接的電器板組件(23 )下方；所述散熱器基板(4)上固定有換相電容組件(24);所述柜體(I)底部固定有接觸器(33)、充電電阻(9)、電流傳感器(34)。
2.根據權利要求1所述的城軌車輛集成化充電機，其特征在于，所述輸出電抗器(17)設置在所述高頻變壓器(11)上方，且所述輸出電抗器(17)的對外接口靠近所述多個整流二極管(16)。
3.根據權利要求1或2所述的城軌車輛集成化充電機，其特征在于，所述門極驅動單元(3)安裝有元器件的一面朝向所述第二復合母排(18)，且所述門極驅動單元(3)靠近所述IGBT模塊(7)。
4.根據權利要求3所述的城軌車輛集成化充電機，其特征在于，所述電器板組件(23)包括通過第一支架(28)固定在所述散熱器基板(4)上的支撐電容(26)和電壓傳感器(25)，所述第一支架(28)背面固定有輸出濾波電容(27)。
5.根據權利要求4所述的城軌車輛集成化充電機，其特征在于，所述換相電容組件(24)包括通過第二支架(31)固定在所述散熱器基板(4)上的換向電容(29)，所述換向電容(29)上固定有電容箍(30)。
6.根據權利要求5所述的城軌車輛集成化充電機，其特征在于，所述換相電容組件(24)固定在所述第二復合母排(18)正上方。
7.根據權利要求6所述的城軌車輛集成化充電機，其特征在于，所述散熱器基板(4)背面通過密封條(22)固定在所述柜體(I)內。
【文檔編號】H05K7/20GK204068729SQ201420520143
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】魏培華, 楊奎 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司