一种城轨车辆集成化充电的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种城轨车辆集成化充电机，包括柜体，所述柜体内固定有散热器基板，所述散热器基板中部固定有输出电抗器和高频变压器；所述输出电抗器一侧的散热器基板上固定有输出二极管、负载电阻、温度继电器和多个整流二极管，所述多个整流二极管上固定有第一复合母排；所述输出电抗器另一侧的散热器基板上固定有IGBT模块、三相整流桥模块和门极驱动单元，所述IGBT模块、三相整流桥模块上固定有第二复合母排；所述第一复合母排设置在与所述散热器基板固定连接的电器板组件下方；所述散热器基板上固定有换相电容组件。本实用新型充电机内部器件的布局合理，散热性能好；工作可靠，稳定性高，功能完善，便于维护和移植。
【专利说明】
一种城轨车辆集成化充电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种城轨车辆集成化充电机。
【背景技术】
[0002]目前地铁城轨车辆、高速动车组、电力机车、客车辅机系统大量采用静止辅助变流器。静止辅助变流器具有能耗低，噪音低，维修简单，经济效益好，对环境破坏少等优点。充电机是静止辅助变流器主要部件之一。由于铁路机车车辆工作环境恶劣:温度高、震动大、空间小、强电磁干扰，这对充电机的各项要求都很高。
[0003]目前使用的充电机布局不合理，稳定性和可靠性不高。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种城轨车辆集成化充电机。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种城轨车辆集成化充电机，包括柜体，所述柜体内固定有散热器基板，所述散热器基板中部固定有输出电抗器和高频变压器；所述输出电抗器一侧的散热器基板上固定有输出二极管、负载电阻、温度继电器和多个整流二极管，所述多个整流二极管上固定有第一复合母排；所述输出电抗器另一侧的散热器基板上固定有IGBT模块、三相整流桥模块和门极驱动单元，所述IGBT模块、三相整流桥模块上固定有第二复合母排；所述第一复合母排设置在与所述散热器基板固定连接的电器板组件下方；所述散热器基板上固定有换相电容组件；所述柜体底部固定有接触器、充电电阻、电流传感器。
[0006]所述输出电抗器设置在所述高频变压器上方，且所述输出电抗器靠近所述多个整流二极管，充分利用了整流二极管侧面的空间。
[0007]所述门极驱动单元安装有元器件的一面朝向所述第二复合母排，且所述门极驱动单元靠近所述IGBT模块。防止在充电机组装过程中损伤门极驱动单元上的元器件，并保证门极驱动单元到IGBT模块之间的线束最短。
[0008]所述电器板组件包括通过第一支架固定在所述散热器基板上的支撑电容和电压传感器，所述第一支架背面固定有输出滤波电容。电器板组件将支撑电容、电压传感器、输出滤波电容集成在一起，方便安装和移植。
[0009]所述换相电容组件包括通过第二支架固定在所述散热器基板上的换向电容，所述换向电容上固定有电容箍，方便安装和移植，换相电容组件位于第二复合母排上方，有效的利用了 IGBT模块和三相整流桥模块正上方空间，同时与IGBT模块连接简单。
[0010]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为:本实用新型将输出电抗器和高频变压器固定在基板中部，保证充电机的中心位于柜体中心，充电机内部器件的布局合理，散热性能好；利用复合母排代替现有的铜排，工作可靠，稳定性高，功能完善，便于维护和移植。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为充电机主电路原理图；
[0012]图2为本实用新型一实施例充电机主视图；
[0013]图3为本实用新型一实施例左视图；
[0014]图4为本实用新型一实施例右视图；
[0015]图5为本实用新型一实施例内部布局图；
[0016]图6为本实用新型一实施例散热器布局图；
[0017]图7为本实用新型一实施例底部布局图；
[0018]图8为本实用新型一实施例电器板组件主视图；
[0019]图9为本实用新型一实施例电器板组件后视图；
[0020]图10为本实用新型一实施例换相电容组件示意图。
【具体实施方式】
[0021]如图1，充电机主要由全桥整流电路、滤波电路、高频逆变电路(包含高频变压器)、二次整流电路、输出滤波电路、传感器检测电路、隔离驱动单元和微机控制单元等组成，输出功率达到28kW。
[0022]如图2?图7所示，柜体I内固定有散热器基板4，所述散热器基板4中部固定有输出电抗器17和高频变压器11 ;所述输出电抗器17左侧的散热器基板4上固定有输出二极管12、负载电阻15、温度继电器13和多个整流二极管16，所述多个整流二极管16上固定有第一复合母排19 ;所述输出电抗器17右侧的散热器基板4上固定有IGBT模块7、三相整流桥模块8和门极驱动单元3，所述IGBT模块7、三相整流桥模块8上固定有第二复合母排18 ;所述第一复合母排19设置在与所述散热器基板4固定连接的电器板组件23下方；所述散热器基板4上固定有换相电容组件24 ;所述柜体I底部固定有接触器33、充电电阻9、电流传感器34。
[0023]高频变压器实现充电机的输入与输出之间的电气隔离。体积较大，重量较重高频变压器11与输出电抗器17位于充电机中间,充电机的重心分基本位于充电机中心。左右按照输入输出布置，所有的强电除三相输入AC380V外均使用铜排、复合母排连接，连接简单，电气性能也比较可靠。柜体的外部骨架使用了四根支撑柱20，采用内六角圆柱头螺栓固定在散热器背部。两根U形把手24安装在支撑柱20的前端，采用内六角圆柱头螺栓在支撑柱20侧面固定。底板32固定在下面两根支撑柱20上。盖板2有效的将模块内部导电铜排与外部隔离，防止触电的危险。散热器基板背面通过密封条22固定在所述柜体I内，保证了充电机良好的密封效果。本实用新型充电机结构紧凑而又合理，便于维护和更换。
[0024]所述输出电抗器17设置在所述高频变压器11上方，且所述输出电抗器17的对外接口靠近所述多个整流二极管16。
[0025]IGBT模块7、三相整流桥模块8、高频变压器11、输出电抗器17、整流二极管16、输出二极管12、RC滤波组件10、14、负载电阻15、温度继电器13安装在散热器基板4上，以便产生的热量及时高效的传导出去，同时温度继电器13可有效的检测散热器最高温度。当温度达到85°C时，温度继电器动作，把信号送给控制单元进行保护。
[0026]所述门极驱动单元3安装有元器件的一面朝向所述第二复合母排18，L形支架37支撑门极驱动单元3，在运输、安装模块时很好的保护了门极驱动单元的器件，同时门极驱动单元紧靠IGBT模块7，控制线束最短。
[0027]两个IGBT模块7与换相电容组件24、高频变压器11组成一个高频逆变电路。输入的三相整流桥模块和两个IGBT模块通过低感复合母排连接，结构紧凑，电气性能优良。
[0028]四个整流二极管VD4?VD616使用第一复合母排连接，结构紧凑。
[0029]电器板组件23由支撑电容26、电压传感器SV1、SV225、第一支架28、输出滤波电容27组成，通过第一支架28固定在散热器上。电压传感器SVl、SV225用于检测中间电压和输出电压，检测线束可直接连接在支撑电容26和输出滤波电容27接线点上。
[0030]换相电容组件24由换相电容29、电容箍30与第二支架31组成。通过第二支架31固定在散热器上，位于IGBT模块和三相整流桥模块正上方，有效的利用了 IGBT模块和三相整流桥模块正上方空间，同时与IGBT模块连接简单。
[0031]接线端子排6、接触器33、充电电阻R8、R99、电流传感器SC1、SC234、铜排支座固定在底板32上。接线端子排6固定在盖板2上，接线侧正面朝外，更换模块极为方便。电流传感器SCl、SC234对充电机的输出总电流、蓄电池充电电流进行检测，用来进行闭环控制和故障保护。
【权利要求】
1.一种城轨车辆集成化充电机，包括柜体(1)，其特征在于，所述柜体(I)内固定有散热器基板(4 )，所述散热器基板(4 )中部固定有输出电抗器(17 )和高频变压器(11);所述输出电抗器(17) —侧的散热器基板(4)上固定有输出二极管(12)、负载电阻(15)、温度继电器(13)和多个整流二极管(16)，所述多个整流二极管(16)上固定有第一复合母排(19);所述输出电抗器(17 )另一侧的散热器基板(4 )上固定有IGBT模块(7 )、三相整流桥模块(8 )和门极驱动单元(3)，所述IGBT模块(7)、三相整流桥模块(8)上固定有第二复合母排(18);所述第一复合母排(19 )设置在与所述散热器基板(4 )固定连接的电器板组件(23 )下方；所述散热器基板(4)上固定有换相电容组件(24);所述柜体(I)底部固定有接触器(33)、充电电阻(9)、电流传感器(34)。
2.根据权利要求1所述的城轨车辆集成化充电机，其特征在于，所述输出电抗器(17)设置在所述高频变压器(11)上方，且所述输出电抗器(17)的对外接口靠近所述多个整流二极管(16)。
3.根据权利要求1或2所述的城轨车辆集成化充电机，其特征在于，所述门极驱动单元(3)安装有元器件的一面朝向所述第二复合母排(18)，且所述门极驱动单元(3)靠近所述IGBT模块(7)。
4.根据权利要求3所述的城轨车辆集成化充电机，其特征在于，所述电器板组件(23)包括通过第一支架(28)固定在所述散热器基板(4)上的支撑电容(26)和电压传感器(25)，所述第一支架(28)背面固定有输出滤波电容(27)。
5.根据权利要求4所述的城轨车辆集成化充电机，其特征在于，所述换相电容组件(24)包括通过第二支架(31)固定在所述散热器基板(4)上的换向电容(29)，所述换向电容(29)上固定有电容箍(30)。
6.根据权利要求5所述的城轨车辆集成化充电机，其特征在于，所述换相电容组件(24)固定在所述第二复合母排(18)正上方。
7.根据权利要求6所述的城轨车辆集成化充电机，其特征在于，所述散热器基板(4)背面通过密封条(22)固定在所述柜体(I)内。
【文档编号】H05K7/20GK204068729SQ201420520143
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】魏培华, 杨奎 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司