高压双向绝缘电源变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在双源纯电动汽车上使用的电源变换器，具体涉及一种高压双向绝缘电源变换器。
【背景技术】
[0002]国内刚刚兴起的快充双源电动公交汽车和传统无轨电车，在运行中有时会在设定区段，通过架设的高压网线电力供电、充电运行。因此，必须对用电设备诸如:电机、控制器、转向泵、空压机、变频器、空调等进行二次绝缘，由此增加了整车设计和制造工艺的复杂性。除此之外，为了防止因绝缘失效导致乘客触电事故，公交汽车的车身对大地的漏电防护必须满足如下要求(I)、车门扶手、人站在地面上能够触及到的车门周边扶手、车门口一级踏步表面以及为行动不便乘客应用的伸缩或折叠导板表面应与车体金属结构绝缘，当采用绝缘包裹层进行包裹时应保证耐用性，在额定环境条件下使用1000V兆欧表测量，其绝缘电阻应大于等于0.6ΜΩ。(2)、车门开口两侧的车体外部表面必须用绝缘材料覆盖。绝缘区域在车门开口的两侧宽度方向至少延伸出去500mm，在高度方向离地面至少2m，在额定环境条件下使用1000V兆欧表测量，对车体金属结构的绝缘电阻应大于等于0.6ΜΩ。
[0003]总之，现有技术不能使直流电网和电车驱动电器等进行高压电安全隔离(绝缘)，从而给汽车设计、制造增加了一定的复杂程度，同时也存在相应的安全事故隐患。稍有疏漏机会导致车毁、人亡的灾难。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本实用新型还有一个目的是提供一种绝缘栅双极型晶体管软开关技术，只有通态损耗，开关损耗可以忽略。
[0006]本实用新型还有一个目的是在电压输入单元两端配有预充电回路，可避免输入断路器合闸时产生的电流冲击。
[0007]本实用新型还有一个目的是在电压输入端串联二极管，可有效避免电压输入端正、负反接损坏绝缘栅双极型晶体管桥臂的现象。
[0008]本实用新型还有一个目的是提供了高频隔离变压器，将输出端和输入端电气隔离，从而保证安全。
[0009]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种高压双向绝缘电源变换器，其设置在双源电动车的网线电力和车载储能装置之间，以接收所述网线电力整流、调压、隔离后输出给所述车载储能装置，执行供电、充电操作，其特征在于，包括:
[0010]隔离变压器，其输入端接收网线电力，其输出端向所述双源电动车的车载储能装置和用电设备供电，驱动所述双源电动车运动，且将网线电力与所述双源电动车的车载储能装置和用电设备电气隔离。
[0011]优选的是，其中，所述车载储能装置与电机控制器连接，以使所述双源电动车脱离网线电力时，用车载储能装置的电力驱动双源电动车运动。
[0012]优选的是，其中，所述双源电动车为双源纯电动汽车、无轨电车和其它可利用架空接触网供电、充电的特种车辆中的一种。
[0013]优选的是，其中，还包括:
[0014]预充电路单元，其输入端通过电压输入单元接收所述网线电力，进行预充电，得到预充电压；
[0015]逆变电路模块，其与所述预充电路单元的输出端连接，接收所述预充电路单元的预充电压，将其转化为交流电压；
[0016]整流电路模块，其输入端与所述隔离变压器的输出端连接，将升高或者降低的交流电压转变为直流电压，通过电压输出单元输入到所述双源电动车电机、控制器、用电设备和车载储能装置中，驱动所述双源电动车运动；
[0017]其中，所述隔离变压器为高频隔离变压器。
[0018]优选的是，其中，所述预充电路的结构为:
[0019]限流电感器，其与所述电压输入单元的正极串联；
[0020]预充电阻，其与所述限流电感器串联在所述电压输入单元的正极；
[0021]暂态保护单元，其与所述限流电感器串联，与所述预充电阻并联；
[0022]第一滤波模块，其与所述限流电感器和所述暂态保护单元串联，所述第一滤波模块的两端与所述逆变电路单元并联；
[0023]第一电压检测单元，其并联在所述第一滤波模块的两端；
[0024]二极管，其串联在所述电压输入单元的正极端。
[0025]优选的是，其中，所述第一滤波模块为滤波电阻和滤波电容并联模块，其中，所述第一滤波模块包括有9个滤波电阻和滤波电容并联模块。
[0026]优选的是，其中，还包括绝缘栅双极型晶体管，其位于所述逆变电路模块中，判断所述预充电路的预充电压是否达到所述网线电力的80%，若是，则绝缘栅双极型晶体管导通电路，输出电压给所述车载储能装置；若否，则绝缘栅双极型晶体管不导通电路，不输出电压给所述车载储能装置。
[0027]优选的是，其中，还包括:第二滤波模块，其并联于电压输出单元和所
[0028]述整流电路模块的中间。
[0029]均流电抗器，其输入端与所述第二滤波模块的输出端连接，所述均流电抗器的输出端与所述电压输出单元的正极连接。
[0030]第二电压检测单元，其与所述电压输出单元的两端连接；
[0031]优选的是，其中，还包括电流检测单元，其串联在所述逆变电路模块和高频隔离变压器之间的线路上。优选的是，其中，所述逆变电路模块、高频隔离变压器和整流电路模块组成一个DC-AC-DC变换单元，所述DC-AC-DC变换单元包括有两组。
[0032]本实用新型至少包括以下有益效果:
[0033]1、本实用新型在电压输入单元两端配有预充电路单元，可避免输入断路器合闸时产生的电流冲击。
[0034]2、本实用新型提供一种绝缘栅双极型晶体管软开关技术，只有通态损耗，开关损耗可以忽略。
[0035]3、本实用新型提供中的隔离变压器将输入直流电网和电车驱动电器等进行隔离，隔离电压可达3000Vac，可减少汽车电气的绝缘材料，同时增强了电车和乘客的安全性。
[0036]4、本实用新型在电压输入单元的正极串联二极管，可有效避免电压输入端正、负反接损坏绝缘栅双极型晶体管桥臂的现象。
[0037]5、本实用新型可在500Vdc?820Vdc范围内满功率输出，500Vdc以下可降功率输出。
[0038]6、本实用新型的电机控制器采用双闭环控制，外环采用电压环，内环采用电流环，外环的输出作为内环的给定。
【附图说明】
[0039]图1是本实用新型所述的高压双向绝缘电源变换器的电路的工作原理图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0041]在本说明书中，当一个元件被提及为“连接至或耦接至”另一个元件或“设置在另一个元件中”时，其可以“直接”连接至或耦接至另一元件或“直接”设置在另一元件中。或以其他元件介于其间的方式连接至或耦接至另一元件或设置在另一元件中，除非其被体积为“直接耦接至或连接至”另一元件或“直接设置”在另一元件中。此外，应理解，当一个元件被提及为“在另一元件上”、“在另一元件上方”、“在另一元件下”或“在另一元件下方”时，其可与另一元件“直接”接触或以其间介入有其他元件的方式与另一元件接触，除非其被提及为与另一元件直接接触。
[0042]本实用新型作为快速充电式双源纯电动汽车、无轨电车以及其他具有同样需求的可利用架空接触网供电、充电的双源电动车的DC/AC-AC/DC隔离电源，可以将350?820Vdc电压转换成500Vdc?820Vdc或特定范围内的稳定直流电压，给快充双源纯电动公交汽车、无轨电车或其他具有同样需求的可利用架空接触网供电/充电的特种汽车的驱动电机、牵引逆变器、车载储能器和其他直流负荷供电。
[0043]高压双向绝缘电源变换器的电压输入单元I的两端连接第三电压检测单元2和断路器3，电压输入单元的正极串联一限流电感器4，所述限流