一种高效运输制冷机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于制冷机领域，特别涉及一种具有中间抽头变压器的三相共振变换器的直流变频运输制冷机。
【背景技术】
[0002]近年来，国内一些轿车、商务车生产厂家纷纷开发了小型商务冷藏车，该车是由轿车、面包车或商务车改装而成的，比厢式车美观，体积较小，更适用于市内配送，未来市场前景可观。
[0003]此类小型商务冷藏车有专门为其开发的运输制冷机组，当前先进运输制冷机组的直流变频运输制冷机系统不依赖发动机的运转而工作，无需消耗燃油；并且汽车在行使过程中由发电机或电池供电供机组使用；停车时利用开关电源外接市电使用，以节约能源。
[0004]目前小型商务冷藏车中所使用的运输制冷机组的开关电源的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节；一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低，通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值，最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
[0005]但使用上述开关电源的运输制冷机存在开关损耗、在断开开关元件时会产生的冲击电压以及因电压不稳而导致的运输制冷机工作稳定性差，其损耗高，功率密度低，工作寿命和可靠性低的问题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题，是针对前述【背景技术】中的缺陷和不足，提出一种具有中间抽头变压器的三相共振变换器的直流变频运输制冷机，其损耗低，功率密度高，可提高运输制冷机的工作寿命、工作效率和可靠性。
[0007]本发明通过以下技术方案实现上述目的:
[0008]针对现有的冷藏车制冷机的结构存在的技术缺点，重新设计一种高效运输制冷机，包括压缩机、冷凝器、电机、干燥储液器和蒸发机，所述电机串联有开关电源、控制开关和驱动器，所述压缩机与冷凝器之间连接有一个回油器，所述开关电源包括三相变换器。
[0009]进一步的，所述三相共振变换器其拓扑结构为:包括输入电压Uin、原边和副边都具有中间抽头的变压器T，且具有3组副边绕组，开关元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlU S12、二极管 Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、电感 L1、L2、L3。上述开关元件可为IGBT，二极管为快恢复二极管。
[0010]本发明的结构具体连接关系为:包括输入电压Uin、原边和副边都具有中间抽头的变压器 T、开关元件 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlU S12、二极管 Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、电感L1、L2、L3和控制器，所述各开关管具有反并联的寄生二极管和寄生电容，所述变压器T具有3个副边绕组，第一副边绕组为N3、N4，第二副边绕组为N5、N6，第三副边绕组为N7、N8 ;
[0011]进一步的，原边绕组中间抽头上半部分绕组的异名端连接二极管Dl的阳极，原边绕组中间抽头下半部分绕组的同名端连接二极管D2的阳极，原边绕组中间抽头上半部分绕组NI的同名端和原边绕组中间抽头下半部分绕组N2的异名端的连接点与输入电压Uin的正端相连接，输入电压Uin的负端连接二极管D1、D2的阴极；
[0012]进一步的，第一输出相的结构为:输入电压Uin的正端连接开关元件S1、S3的集电极，输入电压Uin的负端连接开关元件S2、S4的发射极；开关元件SI的发射极连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接第一副边绕组中间抽头上半部分绕组的同名端，第一副边绕组中间抽头上半部分绕组N3的异名端与第一副边绕组中间抽头下半部分绕组N4的同名端连接，且其连接点与电感LI的一端连接，第一副边绕组中间抽头下半部分绕组的异名端与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极连接开关元件S2的集电极；开关元件S3的发射极与开关元件S4的集电极相连接，且其连接点与电感LI的另一端以及负载相连接；
[0013]进一步的，第二输出相的结构为:输入电压Uin的正端连接开关元件S5、S7的集电极，输入电压Uin的负端连接开关元件S6、S8的发射极；开关元件S5的发射极连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连接第二副边绕组中间抽头上半部分绕组的同名端，第二副边绕组中间抽头上半部分绕组N5的异名端与第二副边绕组中间抽头下半部分绕组N6的同名端连接，且其连接点与电感L2的一端连接，第二副边绕组中间抽头下半部分绕组的异名端与二极管D6的阳极连接，二极管D6的阴极连接开关兀件S6的集电极；开关兀件S7的发射极与开关元件S8的集电极相连接，且其连接点与电感L2的另一端以及负载相连接；
[0014]进一步的，第三输出相的结构为:输入电压Uin的正端连接开关元件S9、Sll的集电极，输入电压Uin的负端连接开关元件S10、S12的发射极；开关元件S9的发射极连接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极连接第三副边绕组中间抽头上半部分绕组的同名端，第三副边绕组中间抽头上半部分绕组N7的异名端与第三副边绕组中间抽头下半部分绕组NS的同名端连接，且其连接点与电感L3的一端连接，第三副边绕组中间抽头下半部分绕组的异名端与二极管D8的阳极连接，二极管D8的阴极连接开关元件SlO的集电极；开关元件Sll的发射极与开关元件S12的集电极相连接，且其连接点与电感L3的另一端以及负载相连接；控制器控制开关SI和S2交替导通、S3和S4交替导通、S5和S6交替导通、S7和S8交替导通、S9和SlO交替导通、Sll和S12交替导通，各输出相通过各自电感L1、L2、L3和各开关元件的杂散电容构成的共振回路，在各开关元件的端电压为O时导通各开关元件，从而实现零电压开通。
[0015]进一步的，所述驱动器为直流变频驱动器。
[0016]进一步的，所述压缩机与冷凝器之间连接有一个回油器。
[0017]进一步的，所述压缩机的机轴通过变速箱与驱动器上的转轴连接。
[0018]进一步的，所述的各二极管为快恢复二极管或者肖特基二极管。
[0019]与现有技术相比，本发明所述的高效运输制冷机具有下列优点:
[0020]具有中间抽头变压器的三相共振变换器的直流变频运输制冷机利用中间抽头变压器的形式可实现通过控制电路控制开关元件的开关频率，使得输出电压成为预定值。
[0021]并且各开关元件接通时因为电流流过负方向，因此不产生开关损失。
[0022]而因为进行了三相共振动作，也不会产生断开开关元件时的冲击电压。
[0023]在实现能量回馈的同时，利用电感和开关元件的寄生电容形成软开关形式，没有多余的功率电容，其损耗低，功率密度高，可提高运输制冷机的工作寿命、工作效率和可靠性。
【附图说明】
[0024]图1:本发明的运输制冷机结构示意图；
[0025]图2:本发明的具有中间抽头变压器的三相共振变换器的结构示意图；
[0026]图3:开关元件S1、S2、S3、S4的控制脉冲时序图。
[0027]其中，I一压缩机、11一机轴、2—冷凝器、3—电机、4一干燥储液器、5—驱动器、51 —转轴、6—导管、7—变速箱、8—回油器、9一变速器、Uin—输入电压、T一中间抽头的变压器、51、52、53、54、55、56、57、58、59、510、511、512—开关元件、01、02、03、04、05、06、07、D8—二极管、L1、L2、L3—电感、NI—原边绕组中间抽头上半部分绕组、N2—原边绕组中间抽头下半部分绕组、N3、N4—第一副边绕组，N5、N6—第二副边绕组，N7、N8—第三副边绕组。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0029]如图1所示，本发明的运输制冷机包括压缩机1、冷凝器2、电机3、干燥储液器4和未在图中显示的蒸发机，所述电机3串联有开关电源、控制开关和驱动器5，所述开关电源包括具有中间抽头变压器的三相共振变换器，所述冷凝器2通过导管6与压缩机I和干燥储液器4连通。所述的压缩机I与电机3(该电机可以采用直流变频电机)通过变速器9连接；在冷藏车行驶时，所述电机3通过直流变频驱动器电由汽车电源驱动工作(汽车电源指车载发电机或蓄电池)；当冷藏车停车熄火时，控制开关自动切断汽车电源，外接市电通过开关电源为电机3提供能源，在压缩机I与冷凝器2之间连接有一个回油器8，压缩机I的机轴11通过变速箱7与驱动器5上的转轴51连接。
[0030]本发明的三相共振变换器包括输