机车充电机柜及机车的制作方法_3

文档序号:9352331阅读:来源:国知局
所处环境温度处于第二预设温度子范围内时,所述控制模块对检测到的机车电池所处环境温度与第二温度点进行比较,当检测到的机车电池所处环境温度低于等于第二温度点时,所述控制模块调整当前充电电压设定值Vs= V 1F+(T1-Tn)^A,当检测到的机车电池所处环境温度高于第二温度点时,所述控制模块调整当前充电电压设定值Vs= V 1F- (Tn-T1) *A,其中,Vs为充电电压设定值、Vif为与第二温度点相对应的第二电压设定参考值、T n为检测到的机车电池所处环境温度、T1表示第二温度点、A为预设电压波动值;进一步地,所述控制模块对电压检测模块41检测到的充电机输出电压与充电电压设定值进行比较;所述充电机控制参数至少包括分别对应不同预设偏差范围的多组充电电压调节参数;所述控制模块得出充电机输出电压与充电电压设定值之间的偏差,并根据该偏差所处的预设偏差范围选择相应的充电电压调节参数。
[0049]—种机车,包括上述任一项所述的机车充电机柜。
[0050]本发明当所述充电机柜应用于内燃机车时,充电机能够将输入的380VAC/50HZ交流电变换为74VDC直流电给蓄电池和机车电气设备,整机额定功率为15kW ;所述充电机3的功率主电路可以通过母排实现器件之间的电气连接,进而减少布线长度,比如三相整流桥31交流侧进入端可以采用母排,具体可用铜排106 ;本发明通过热管散热器为晶闸管和防反二极管提供自然冷却;柜体I所包括的顶板12、底板13、第一侧板14、第二侧板15、第三侧板16、第四侧板17均采用能够满足96小时盐雾试验的钢板;所述充电机控制参数还可以包括具有恒流、恒压和浮充三阶段的充电曲线;机车外走廊置于充电机柜的第一侧和第二侧;所述底板13上设置有漏水孔;所述控制模块可以采用TI公司的控制芯片,型号为TMS320F28335 ;充电机3与列车管理系统(TCMS)之间采用CAN总线进行通信,实现充电机与网络的信息交互;通过RS232接口和上位机进行通信,便于实现监控和维护功能。三相整流桥31采用晶闸管相控整流,相对于采用高频IGBT整流来说,具有更高的可靠性。控制上根据实际需要的充电机输出电压值对晶闸管触发角进行调节;所述控制模块得出充电机输出电压与充电电压设定值之间的偏差,并根据该偏差所处的预设偏差范围选择相应的充电电压调节参数,采用多种充电电压调节参数,保证在负载突投和突切等特殊工况下,输出电压具有超调量小、调节时间短等较好的动态性能,在额定负载情况下,输出电压温度、纹波系数小。本发明第一输出端子351作为公共端;第二输出端子352作为充电输出端;第三输出端子353作为供电输出端;充电输出端和公共端连接机车电池如蓄电池充电;供电输出端和公共端连接机车电气设备供电;所述对外引线连接第一输出端子351、第二输出端子352、第三输出端子353、机车电池和机车电气设备;所述第一输出端子351与所述三相整流桥31输出负端相连接;本发明所述三相整流桥31包括6个晶闸管;所述吸收板40上集成有6个分别并联接在各晶闸管阴极和阳极之间的串联阻容吸收回路;所述吸收板40安装于第四容纳子空间25中;具体地,所述吸收板40安装在第三隔板上;三相变压器32初级与三相电输入端相连接,三相变压器32次级与三相整流桥31输入端相连接;所述滤波电容34一端连接第一输出端子351,另一端连接第一防反二极管38阳极和第二防反二极管39阳极,所述滤波电容34包括两个相互并联的电容Cl和电容C2,所述滤波电容34两端并联有放电电阻Rf ;所述熔断器37可安装在第一隔板18上;本发明防水接头101与走线孔100可拆卸连接;本发明三相相位检测模块与上桥臂的各晶闸管的阴极相连接;脉冲放大隔离驱动模块接收控制模块输出的晶闸管触发信号,并与各晶闸管的门极相连接;所述电压检测模块41采用霍尔电压传感器SV ;所述霍尔电压传感器SV的输入端与第一输出端子351和第一防反二极管38阴极相连接,霍尔电压传感器M端与控制板36相连接;所述电流检测模块42包括2个霍尔电流传感器SC1、SC2 ;所述霍尔电流传感器SC2的输入端串接在滤波电感33与第一防反二极管38之间;所述霍尔电流传感器SCl的输入端串接在第一防反二极管38与第二输出端子352之间;霍尔电流传感器SC1、SC2的M端与控制板36相连接;第一存储器采用FLASH,用于存储故障记录、发生故障时的相关信息,方便故障发生时的故障存储和分析;第二存储器采用铁电存储器,主要用于完成重要参数的及时记录和修改。在实际应用时,本发明所述第一温度点可以为0°C,第二温度点可以为20°C,第三温度点可以为40°C,预设温度范围可以为-40?70°C,第一预设温度子范围可以为-40?0°C,第二预设温度子范围可以为O?40°C,第三预设温度子范围可以为40?70°C,预设电压波动值可以为0.15V ;当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度不在预设温度范围内时,则认为测温模块故障,故将第二电压设定参考值作为充电电压设定值并输出。第一防反二极管38和第二防反二极管39能够实现充电电路和供电电路均有防反功能;通过所述走线空间29的连线107至少包括:三相变压器32与熔断器37之间的连线,三相整流桥31与熔断器37之间的连线,三相整流桥31与滤波电感33、输出端子35之间的连线,三相整流桥31与滤波电容34之间的连线等;所述测温模块可采用PT1000,其中图5中的BATTH1、BATTLO和SHLD分别为测温模块的三输出端;本发明所述散热器11上还设置有散热器温度测量模块43,具体可以采用PTlOO ;本发明所述第一防反二极管38和第二防反二极管39在应用时可以采用集成在一个模块中的双防反二极管;图5中的DCV+、DCV-表示充电机输出给机车电池进行充电的电压,实际应用时第一电源模块可以将该电压经过变换输出正负15V(图5中的15V+、15V-)给电压检测模块41和电流检测模块42供电。
[0051]本发明通过充电机柜的结构布局实现了充电机维修便利,可靠性高,防水效果好;通过各容纳子空间实现充电机各组成部分的组合结构,便于安装和维护,占用空间小、有效解决充电机柜连线排布复杂凌乱、占用空间大的问题;本发明所述充电机柜能够应用于环境潮湿、无专用通风冷却设备的场所,实现机车电池充电功能和整车电气设备供电的功能。
[0052]本发明将充电机不同故障率的部件置于柜体不同的子容纳空间中,具体地,将实际应用时相对容易出现故障的熔断器、晶闸管和控制板等电子部件分别放置在柜体的两侧,将故障率极小的三相变压器、滤波电感和热管散热器放置在柜体中间,便于充电机发生故障时部件的更换维修,大大降低了充电机的平均恢复时间;通过特有的结构布局结合防水设计,所述充电机柜能够达到较高的IP防护等级,第四容纳子空间中的各部件采用密闭设计,三相变压器和滤波电感均采用符合IP65防护等级的器件,充电机柜整体IP防护等级能够达到IP55 ;
[0053]本发明充电机柜整体采用自冷却的方式,不需要单独的冷却风机进行散热;充电机的主要发热源为三相变压器、滤波电感、晶闸管和防反二极管,通过本发明的充电机柜布局能够实现良好的散热效果。其中,三相变压器和滤波电感在绕线时,在各层绕组可留有较多散热间隙,以便在额定负载条件下及时散热,保证三相变压器和滤波电感的可靠工作;晶闸管和防反二极管使用热管散热器的方式保证了热量的及时排放。
[0054]以上所述,仅为本发明较佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发
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