一种3000V双向DC/DC电源装置的制作方法

本技术涉及一种dc/dc电源装置，更具体的说，尤其涉及一种结构紧凑、体积小、空间利用率高和均温性好的3000v双向dc/dc电源装置。

背景技术：

1、随着轨道交通行业电力电子产品的种类越来越多、检测要求也越来越高，所以我们也要设计为其提供可满足新检测要求的测试条件的电源系统。其中，在模拟轨道交通的牵引逆变器制动斩波器的输出是测试的关键，要求电源装置不仅能提供满足新检测要求的测试条件，满足城轨制动电阻实际运行工况和试验要求，还要求电源可模拟实际运行时牵引逆变器制动斩波器的电压变化曲线进行温升试验，这就对电源装置提出的更高的要求。

2、轨道交通行业电力电子产品实验室场地的限制，应尽可能地减小电源装置的体积，以满足产品的测试要求。同时，受由于模拟牵引逆变器制动斩波器输出的双向dc/dc电源装置需长期工作在大功率条件下，这就对电源装置的散热系统提出了更高的要求，不仅需要保证电源装置中较大发热量功率器件（igbt）的散热，还需保证电抗器、铜排发热器件的散热。

技术实现思路

1、本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种结构紧凑、体积小、空间利用率高和均温性好的3000v双向dc/dc电源装置。

2、本实用新型的3000v双向dc/dc电源装置，包括主柜和接线柜，主柜由dc/dc变换和滤波柜、控制柜和水冷系统柜组合而成，控制柜和水冷系统柜位于dc/dc变换和滤波柜的两侧；其特征在于：所述控制柜前侧的上部设置有控制箱，后侧由下至上依次设置有缓冲接触器、自动隔离开关、直流接触器和电压传感器组件；所述dc/dc变换和滤波柜前侧的中上部设置有dc/dc功率单元，前侧的下部设置有轴流风机，后侧的中部设置有滤波电容，后侧的上部和下部分别设置有熔断器和直流电抗器；水冷系统柜中设置有水冷散热板和循环泵；所述接线柜中设置有手动隔离开关。

3、本实用新型的3000v双向dc/dc电源装置，所述dc/dc功率单元中设置有对功率器件进行散热的水冷散热器，水冷散热器经水冷管路与水冷系统柜中的水冷散热板和循环泵相连通；所述dc/dc变换和滤波柜前侧的下端设置有对直流电抗器进行散热的轴流风机。

4、本实用新型的3000v双向dc/dc电源装置，外界输入的直流电依次经自动隔离开关、直流接触器、缓冲接触器、滤波电容和熔断器后接于dc/dc功率单元的直流接线端，dc/dc功率单元的交流接线端接于直流电抗器的一端，直流电抗器的另一端经输出铜排接于接线柜中的手动隔离开关的输入端。

5、本实用新型的3000v双向dc/dc电源装置，所述dc/dc功率单元的数量为6个，每个dc/dc功率单元的直流接线端均接于直流母线的两端；6个dc/dc功率单元中：每三个dc/dc功率单元为一组。

6、本实用新型的3000v双向dc/dc电源装置，所述电压传感器组件包括电压传感器tv21、电压传感器tv22、电压传感器tv23和电压传感器tv24，电压传感器tv23接于自动隔离开关后侧的直流电上，电压传感器tv24接于直流电抗器的输出端。

7、本实用新型的有益效果是：本实用新型的3000v双向dc/dc电源装置，设置有接线柜以及由dc/dc变换和滤波柜、控制柜和水冷系统柜组成的主柜，控制柜中设置自动隔离开关、直流接触器、缓冲接触器和电压传感器组件，dc/dc变换和滤波柜中设置滤波电容、熔断器、dc/dc功率单元和直流电抗器，充分利用了柜体中的空间，使得所形成的3000v双向dc/dc电源装置的结构紧凑、体积较小，便于在空间有限的实验场地内对轨道交通行业电力电子产品进行供电测试。

8、进一步地，外界输入的直流电依次经自动隔离开关、直流接触器、缓冲接触器和滤波电容后接于dc/dc功率单元的直流接线端，这样，在自动隔离开关接通外界输入的直流电后，经上电缓冲后在闭合直流接触器，并经滤波电容的滤波后，以便给dc/dc功率单元提供稳定的直流电；dc/dc功率单元的交流接线端接于直流电抗器的输入端，直流电抗器的输出端经输出铜排接于接线柜中的手动隔离开关上，这样，dc/dc功率单元的输出经直流电抗器后转换为直流电，实现了对牵引逆变器制动斩波器的电压变化的模拟，便于对轨道交通行业电力电子产品进行与实际运行状态相一致的测试。

9、进一步地，dc/dc功率单元中设置有水冷散热器，水冷散热器经水冷管路与水冷系统柜中的循环泵和水冷散热板相连通，这样就实现了对dc/dc功率单元中发热量较大的功率器件（igbt）的水冷散热；通过在dc/dc变换和滤波柜前端的底部设置轴流风机，实现了对发热量较小的直流电抗器和铜排的风冷散热，确保了整个dc/dc电源装置具有较好的均温性；同时，由于轴流风机的噪音较小，避免了实验室工作人员长期处于稳态噪声源环境中。

技术特征：

1.一种3000v双向dc/dc电源装置，包括主柜（13）和接线柜（14），主柜由dc/dc变换和滤波柜（15）、控制柜（16）和水冷系统柜（17）组合而成，控制柜和水冷系统柜位于dc/dc变换和滤波柜的两侧；其特征在于：所述控制柜（16）前侧的上部设置有控制箱（10），后侧由下至上依次设置有缓冲接触器（3）、自动隔离开关（1）、直流接触器（2）和电压传感器组件（4）；所述dc/dc变换和滤波柜（15）前侧的中上部设置有dc/dc功率单元，前侧的下部设置有轴流风机（11），后侧的中部设置有滤波电容（5），后侧的上部和下部分别设置有熔断器（6）和直流电抗器（8）；水冷系统柜（17）中设置有水冷散热板和循环泵；所述接线柜（14）中设置有手动隔离开关（9）。

2.根据权利要求1所述的3000v双向dc/dc电源装置，其特征在于：所述dc/dc功率单元（7）中设置有对功率器件进行散热的水冷散热器（18），水冷散热器经水冷管路（12）与水冷系统柜（17）中的水冷散热板和循环泵相连通；所述dc/dc变换和滤波柜（15）前侧的下端设置有对直流电抗器（8）进行散热的轴流风机（11）。

3.根据权利要求1或2所述的3000v双向dc/dc电源装置，其特征在于：外界输入的直流电依次经自动隔离开关（1）、直流接触器（2）、缓冲接触器（3）、滤波电容（5）和熔断器（6）后接于dc/dc功率单元（7）的直流接线端，dc/dc功率单元的交流接线端接于直流电抗器（8）的一端，直流电抗器（8）的另一端经输出铜排接于接线柜（14）中的手动隔离开关（9）的输入端。

4.根据权利要求3所述的3000v双向dc/dc电源装置，其特征在于：所述dc/dc功率单元（7）的数量为6个，每个dc/dc功率单元的直流接线端均接于直流母线的两端；6个dc/dc功率单元中：每三个dc/dc功率单元为一组。

5.根据权利要求3所述的3000v双向dc/dc电源装置，其特征在于：所述电压传感器组件（4）包括电压传感器tv21、电压传感器tv22、电压传感器tv23和电压传感器tv24，电压传感器tv23接于自动隔离开关（1）后侧的直流电上，电压传感器tv24接于直流电抗器（8）的输出端。

技术总结
本技术的3000V双向DC/DC电源装置，包括主柜和接线柜，主柜由DC/DC变换和滤波柜、控制柜和水冷系统柜组合而成，控制柜中设置有控制箱、缓冲接触器、自动隔离开关、直流接触器和电压传感器组件，DC/DC变换和滤波柜中设置有DC/DC功率单元、轴流风机、滤波电容、熔断器和直流电抗器，接线柜中设置有手动隔离开关。本技术的3000V双向DC/DC电源装置，充分利用了柜体中的空间，所形成电源装置的结构紧凑、体积较小，具有较好的均温性，便于在空间有限的实验场地内对轨道交通行业电力电子产品进行供电测试。

技术研发人员：王庆栋,郑云玲,孙夫纯,姬脉胜,邵景红,武君
受保护的技术使用者：新风光电子科技股份有限公司
技术研发日：20230830
技术公布日：2024/3/24