一种整流电路并联装置以及轨道交通牵引供电系统的制作方法

本实用新型涉及轨道交通牵引供电技术领域，尤其涉及一种整流电路并联装置以及轨道交通牵引供电系统。

背景技术：

轨道牵引供电系统中，电网输入和直流母线输出端通常需要直接并联，即两个或两个以上整流电路的交流输入端和直流输出端并联连接。然而整流电路并联时，存在着由于脉冲不同步导致的环流通路。环流由于电流很大将导致设备报故障，严重时甚至会损坏设备，从而导致轨道牵引供电系统不能正常运行。

针对此问题，现有方案通常是在软件上采取脉冲同步技术。但是该技术要求并联的整流变换器共用一个控制器，这就要求并联的整流变换器在物理上距离很近。距离稍远的话，并联的整流变换器无法实现脉冲同步。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种整流电路并联装置以及轨道交通牵引供电系统，旨在解决现有技术存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例第一方面提供一种整流电路并联装置，所述装置包括：变压器、第一整流电路、第二整流电路、第一二极管和第二二极管；

其中，所述第一整流电路的交流输入端和所述第二整流电路的交流输入端与所述变压器的一端连接；所述第一整流电路的负直流输出端与第一二极管的阴极连接，所述第二整流电路的负直流输出端与第二二极管的阴极连接；所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极连接；

所述变压器的另一端与交流电源连接。

进一步地，所述第一整流电路和所述第二整流电路分别包括一交流滤波器、一整流器以及一直流母线电容。

进一步地，所述整流器包括三组功率器件；每组功率器件包括能使电流双向流动的两个串联的功率管。

进一步地，所述功率管包括二极管、SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT的一种或者组合。

此外，为实现上述目的，本实用新型实施例第二方面提供一种轨道交通牵引供电系统，所述系统包括非隔离DC-DC变换器和整流电路并联装置；

所述非隔离DC-DC变换器包括第一非隔离DC-DC变换器和第二非隔离DC-DC变换器；

所述整流电路并联装置包括：变压器、第一整流电路、第二整流电路、第一二极管和第二二极管；

其中，所述第一整流电路的交流输入端和所述第二整流电路的交流输入端与所述变压器的一端连接；所述第一整流电路的负直流输出端与第一二极管的阴极连接，所述第二整流电路的负直流输出端与第二二极管的阴极连接；所述第一整流电路的正直流输出端和所述第一二极管的阳极与所述第一非隔离DC-DC变换器连接；所述第二整流电路的正直流输出端和所述第二二极管的阳极与所述第二非隔离DC-DC变换器连接；所述第一非隔离DC-DC变换器的负直流输出端和所述第二非隔离DC-DC变换器的负直流输出端连接。

进一步地，所述第一整流电路和所述第二整流电路分别包括一交流滤波器、一整流器以及一直流母线电容。

进一步地，所述整流器包括三组功率器件；每组功率器件包括能使电流双向流动的两个串联的功率管。

进一步地，所述功率管包括二极管、SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT的一种或者组合。

本实用新型实施例提供的整流电路并联装置以及轨道交通牵引供电系统，通过二极管切断了由于脉冲不同步导致的环流通路，解决了现有技术中并联装置在物理上距离相距较远的应用工况下不能实现并联的问题，无需脉冲同步和共用控制器。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整流电路并联装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例的轨道交通牵引供电系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例的整流电路并联装置的环流通路结构示意图；

图4为本实用新型实施例的整流电路并联装置的环流通路另一结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现在将参考附图描述实现本实用新型各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明。

如图1所示，本实用新型第一实施例提出一种整流电路并联装置，该整流电路并联装置包括：变压器T、第一整流电路10(图中实线框所示)、第二整流电路20(图中实线框所示)、第一二极管E1和第二二极管E2；

其中，第一整流电路10的交流输入端和第二整流电路20的交流输入端与变压器T的一端连接；第一整流电路10的负直流输出端12与第一二极管E1的阴极连接，第二整流电路20的负直流输出端22与第二二极管E2的阴极连接；第一二极管E1的阳极和第二二极管E2的阳极连接；变压器T的另一端与交流电源(图中未示出)连接。

在本实施例中，第一整流电路10包括交流滤波器(L1-L3)、整流器13(图中虚线框所示)以及直流母线电容C1。

第二整流电路20包括交流滤波器(L4-L6)、整流器23(图中虚线框所示)以及直流母线电容C2。

在本实施例中，整流器13和整流器23包括三组功率器件；每组功率器件包括能使电流双向流动的两个串联的功率管(图中所示的功率管U1和D1为一组功率器件，U4和D4为另一组功率器件)。

功率管可包括SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅)、GTO(Gate Turn-Off Thyristor，门极可关断晶闸管)、GTR(Giant Transistor，电力晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)及MOSFET(Metal Oxide Semiconductor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)中的一种或者组合。例如：功率管可包括IGBT及其反并联的二极管(如图1所示的功率管U1及其反并联的二极管)；功率管可包括两个反相并联的SCR。

作为示例地，为了更好理解本实用新型，以下结合图3和图4进行说明：

请参考图3所示，当U1＝1(表示功率管U1输入的驱动电平为高电平，当输入的驱动电平为高电平时，功率管U1导通，反之功率管U1截止；其他开关管与此类似。)、D1＝0、U4＝0、D4＝1时，直流母线电容C1将通过导通的U1、D4和整流电路的交流滤波器L1、L4形成回路，由于交流滤波器L1和L4较小，从而相当于将直流母线电容C1短路(U1、D4导通时，C1放电，电流从C1正极流出，经过U1、交流滤波器L1和L4、D4到C1的负极，从而形成环流通路)，进而将会产生很大的电流，导致设备损坏或报过流故障而不能正常工作，通过二极管A可切断环流通路。

请再参考图4所示，当U1＝0、D1＝1、U4＝1、D4＝0时，同样可形成一环流通路，通过二极管B可切断环流通路。

本实用新型实施例提供的整流电路并联装置，通过二极管切断了由于脉冲不同步导致的环流通路，解决了现有技术中并联装置在物理上距离相距较远的应用工况下不能实现并联的问题，无需脉冲同步和共用控制器。

需要说明的是，图1只是列出了两个整流电路并联的情形，很容易的推出，本实施新型的发明思想同样可适用两个以上整流电路并联的情形。因此，上面的第一、第二并不是用于限定整流电路的数量，只是为了便于说明和理解。

本实用新型进一步提供一种系统。

参照图2，图2为本实用新型第二实施例提出的一种轨道交通牵引供电系统，该系统包括：非隔离DC-DC变换器和整流电路并联装置；

非隔离DC-DC变换器包括第一非隔离DC-DC变换器31和第二非隔离DC-DC变换器32；

整流电路并联装置包括：变压器T、第一整流电路10(图中实线框所示)、第二整流电路20(图中实线框所示)、第一二极管E1和第二二极管E2；

其中，第一整流电路10的交流输入端和第二整流电路20的交流输入端与变压器T的一端连接；第一整流电路10的负直流输出端12与第一二极管E1的阴极连接，第二整流电路20的负直流输出端22与第二二极管E2的阴极连接；第一整流电路10的正直流输出端11和第一二极管E1的阳极与第一非隔离DC-DC变换器31连接；第二整流电路20的正直流输出端21和第二二极管E2的阳极与第二非隔离DC-DC变换器32连接；第一非隔离DC-DC变换器31的负直流输出端和第二非隔离DC-DC变换器32的负直流输出端连接。

在本实施例中，第一整流电路10包括交流滤波器(L1-L3)、整流器13(图中虚线框所示)以及直流母线电容C1。

第二整流电路20包括交流滤波器(L4-L6)、整流器23(图中虚线框所示)以及直流母线电容C2。

在本实施例中，整流器13和整流器23包括三组功率器件；每组功率器件包括能使电流双向流动的两个串联的功率管(图中所示的功率管U1和D1为一组功率器件，U4和D4为另一组功率器件)。

功率管可包括SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅)、GTO(Gate Turn-Off Thyristor，门极可关断晶闸管)、GTR(Giant Transistor，电力晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)及MOSFET(Metal Oxide Semiconductor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)中的一种或者组合。例如：功率管可包括IGBT及其反并联的二极管(如图1所示的功率管U1及其反并联的二极管)；功率管可包括两个反相并联的SCR。

本实用新型实施例提供的轨道交通牵引供电系统，通过二极管切断了由于脉冲不同步导致的环流通路，解决了现有技术中并联装置在物理上距离相距较远的应用工况下不能实现并联的问题，无需脉冲同步和共用控制器。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。