专利名称：动车组电源充电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供动车组使用的充电机。通过母线供电，给蓄电池和DCllOV 系统和所带负载供电的充电机。
背景技术：
目前应用的充电机大多采用单片机作为处理器，该芯片进行算法处理速度有限， 外围开关量接口较少，必须应用其他芯片扩展来进行配合，在设计上增加难度和复杂性。在实际应用中大部分充电机缺少有效的通讯信息，仅包含基本的电流、电压参数，当发生故障后很难进行故障诊断。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术的缺点，提供一种控制精度高，功能更完善， 与整个列车保持实时信息交换，方便用户查询故障信息，准确地定位故障点，快速地排除故障的充电机。本实用新型的技术方案为一种动车组电源充电机，所述的充电机包括主控模块， 与主控模块相接并受主控模块控制的功率模块(Converter)，功率模块(Converter)前部接有预充电模块，后部经过高频变压器(Transformer)以及整流桥(Rectifier)后形成直流输出；所述的预充电模块为三相交流电源经三相进线电抗器(Inductor)、预充电接触器 K2、预充电电阻(Precharge)并通过整流桥(Rectifier)与功率模块(Converter)相接，预充电接触器K2、预充电电阻(Precharge)并接有接触器Kl，预充电模块三相交流电通过接触器K3接有电源风机M，预充电模块三相交流电之间设置有电压传感器TV1、TV2，整流桥 (Rectifier)与功率模块(Converter)之间设置有电压传感器TV3，充电机的直流输出端设置有电压传感器TV4以及电流传感器TAl、TA2，整流桥(Rectifier)、功率模块(Converter) 内设置有温度传感器NTC ；电压传感器TV1、TV2、TV3、TV4，电流传感器TA1、TA2，温度传感器NTC，将信号传输至主控模块，主控模块控制接触器ΚΙ、K2、K3。优选的是所述的高频变压器(Transformer)设置有4路。优选的是所述的主控模块采用DSP+FPGA作为处理器和控制器。优选的是所述的DSP与FPGA之间采用CAN总线通讯。优选的是所述的功率模块采用IGBT。优选的是所述的主控模块设置有MVB总线，通过MVB总线与列车进行通讯。本实用新型的有益效果为本实用新型采用DSP+FPGA作为处理器和控制器，该架构形式资源十分丰富，处理速度快，价格合适，目前成为控制领域比较流行的一种组合方式。利用FPGA与DSP可满足算法控制、逻辑控制，通讯等多种功能。采用IGBT作为功率开关器件，利用PWM斩波技术，将交流变成直流，利用PI调节器控制输出电压精度，满足实际应用的要求。采用MVB总线技术与列车进行通讯，从中央控制单元获得命令并实时反馈数据信息。故障诊断保存功能。该功能在故障发生后自动保存故障信息，用于进一步诊断充电机故障所在点。对于故障信息有在线帮助，可以根据此帮助判断故障发生的原因和解决故障的办法。采用新的技术手段大大提高了充电机的技术性能，使其控制精度更高，功能更完善，该实用新型与整个列车保持实时信息交换，方便用户查询故障信息，准确地定位故障点，快速地排除故障。
图1为本实用新型电路原理示意图图2为本实用新型控制部分的示意图
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
一种动车组电源充电机，所述的充电机包括主控模块，与主控模块相接并受主控模块控制的功率模块(Converter)，功率模块(Converter)前部接有预充电模块，后部经过高频变压器(Transformer)以及整流桥(Rectifier)后形成直流输出；所述的预充电模块为三相交流电源经三相进线电抗器anductor)、预充电接触器K2、预充电电阻 (Precharge)并通过整流桥(Rectifier)与功率模块(Converter)相接，预充电接触器K2、 预充电电阻(Precharge)并接有接触器Kl，预充电模块三相交流电通过接触器K3接有电源风机M，预充电模块三相交流电之间设置有电压传感器TVl、TV2，整流桥(Rectifier)与功率模块(Converter)之间设置有电压传感器TV3，充电机的直流输出端设置有电压传感器 TV4以及电流传感器TA1、TA2，整流桥(Rectifier)、功率模块(Converter)内设置有温度传感器NTC ；电压传感器TV1、TV2、TV3、TV4，电流传感器TAl、TA2，温度传感器NTC，将信号传输至主控模块，主控模块控制接触器K1、K2、K3。所述的高频变压器(Transformer)设置有4路。所述的主控模块采用DSP+FPGA作为处理器和控制器。所述的DSP与FPGA之间采用CAN总线通讯。所述的功率模块采用IGBT。所述的主控模块设置有MVB总线，通过MVB 总线与列车进行通讯。工作时，列车运行时由前级设备提供三相交流电源3AC，经过三相进线电抗器 (inductor)、预充电接触器(K2)、预充电电阻，利用电压传感器(TV1，TV2)采集三相交流电其中的两相用于输入电压判断，并与中间电压(TV3)比较，判断预充电是否完成。同时三相交流电源为风机(Fan)供电，根据器件温度(ΝΤ1，ΝΤ2，ΝΤ;3)。设定风速。预充电结束后，吸合主接触器(Kl)，通过整流桥(Rectifier)进行整流，整流后的电压变成直流电源供给功率模块(Corwertor)，通过功率模块控制器对功率模块进行PWM控制，经过4路高频变压器 (Transformer)降压后，再经过输出整流桥变成DC110V电源供蓄电池和整车用电。充电机主控器采用DSP+FPGA的架构来进行逻辑分析和判断。采用CAN总线与功率模块之间进行数据交换，采用MVB总线与列车进行实时数据交换，用于获得启动信号、充电机综合数据信息发送、故障诊断信息发送等，同时提供本地服务接口(RS232)。
权利要求1.一种动车组电源充电机，其特征在于所述的充电机包括主控模块，与主控模块相接并受主控模块控制的功率模块，功率模块前部接有预充电模块，后部经过高频变压器以及整流桥后形成直流输出；所述的预充电模块为三相交流电源经三相进线电抗器、预充电接触器K2、预充电电阻并通过整流桥与功率模块相接，预充电接触器K2、预充电电阻并接有接触器Kl，预充电模块三相交流电通过接触器K3接有电源风机M,预充电模块三相交流电之间设置有电压传感器TV1、TV2，整流桥与功率模块之间设置有电压传感器TV3，充电机的直流输出端设置有电压传感器TV4以及电流传感器TA1、TA2，整流桥、功率模块内设置有温度传感器NTC ；电压传感器TVl、TV2、TV3、TV4，电流传感器TAl、TA2，温度传感器NTCjf 信号传输至主控模块，主控模块控制接触器ΚΙ、K2、K3。
2.如权利要求1所述的动车组电源充电机，其特征在于所述的高频变压器设置有4路。
3.如权利要求1所述的动车组电源充电机，其特征在于所述的功率模块采用IGBT。
4.如权利要求1所述的动车组电源充电机，其特征在于所述的主控模块设置有MVB 总线，通过MVB总线与列车进行通讯。
专利摘要本实用新型涉及一种动车组电源充电机，所述的充电机包括主控模块，与主控模块相接并受主控模块控制的功率模块(Converter)，功率模块(Converter)前部接有预充电模块，后部经过高频变压器(Transformer)以及整流桥(Rectifier)后形成直流输出；采用新的技术手段大大提高了充电机的技术性能，使其控制精度更高，功能更完善，该实用新型与整个列车保持实时信息交换，方便用户查询故障信息，准确地定位故障点，快速地排除故障。
文档编号H02J7/02GK202094675SQ201020668070
公开日2011年12月28日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者修方奎, 张利军, 李刚, 李博, 李照平, 杨东军 申请人:青岛四方车辆研究所有限公司, 青岛四研铁路电气研究开发有限公司