车用动力单元制造技术

本发明专利技术提供一种车用动力单元，其设置在车体顶部，包括牵引变流器组件、辅助变流器组件、充电组件、制动电阻单元、单元柜和两套内置有风机的冷却风道；单元柜与车体的顶部为一体式结构，单元柜包括柜体和盖板，柜体内分隔为多个独立舱室，牵引变流器组件、辅助变流器组件、充电组件和制动电阻单元均位于独立舱室内；内置有牵引变流器组件的舱室设置有第一冷却风道，内置有辅助变流器组件以及充电组件的舱室设置有第二冷却风道，第一冷却风道和第二冷却风道的走向不同。本发明专利技术提供的车用动力单元能优化电磁兼容能力，接线接口内置防止其受外部环境影响，模块化集成设置，结构布局紧凑，减轻车顶装配工作，提高车用动力单元的牵引效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及轨道车辆动力技术，尤其涉及一种车用动力单元。
技术介绍
随着经济的发展，各种电子变流设备在工业、农业、军事及运输行业所起的作用越来越重要。特别是在轨道车辆领域，近些年轨道车辆逐步向高速、大功率、高可靠性的方向发展。动力单元是轻轨车必不可少的组成部分，根据整车牵引动力和列车编组的要求，动力单元安装在头车车顶，动力单元的功能集成了原牵引变流器、辅助变流器、充电机和直流-直流转换模块的电气功能，并包含了制动电阻和蓄电池。其为牵引电机提供变频变压电源，为整车相应的用电设备提供交流380V、220V电源或24V电源。由于车顶空间尺寸有限，故对动力单元结构的整体尺寸有所限制，内部结构需要在平面上进行布局。同时长宽尺寸也有所限制，使得动力单元在结构紧凑布局的情况下，同时保证大功率电气性能、安装拆卸简单方便，双重需求为设计带来了非常大的挑战。目前，轻轨车辆动力单元是采用意大利安萨尔多的技术方案。在此方案中，动力单元集成了牵引变流器、辅助变流器、充电机、制动电阻和蓄电池模块。其中，直流-直流模块是单独布置在拖车车顶。牵引变流器对车辆的牵引电机进行控制调节；辅助变流器为车辆的部分用电设备提供380V和220V交流电电源；充电机为部分用电设备提供24V直流电电源；直流-直流模块配合车辆的备用电源超级电容器使用；制动电阻将列车减速过程中将车辆的动能转化成制动电阻的热能耗散；蓄电池模块作为车辆的紧急电源，为部分用电设备提供24V直流电电源。然而上述技术方案主要存在以下缺点：1)直流-直流模块是单独配置在车辆车顶，增加了车顶装配工作量，占用车顶更多空间；2)据申请人了解，国内尚无将轻轨车辆的牵引变流器、辅助变流器、充电组件、直流-直流模块、制动电阻和蓄电池等集成模块化设置的方案。
技术实现思路
本专利技术提供的车用动力单元能将直流-直流模块集成在单元柜内；防止内部主线与控制线之间的电磁干扰，优化电磁兼容能力；接线接口内置防止其受外部环境影响；模块化集成设置，结构布局紧凑，减轻车顶装配工作，提高车用动力单元的牵引效率。本专利技术提供一种车用动力单元，其设置在车体顶部，车用动力单元包括牵引变流器组件、辅助变流器组件、充电组件、制动电阻单元、单元柜和两套内置有风机的冷却风道；单元柜与车体的顶部为一体式结构，单元柜包括柜体和盖板，柜体内分隔为多个独立舱室，牵引变流器组件、辅助变流器组件、充电组件和制动电阻单元均位于独立舱室内。内置有牵引变流器组件的舱室设置有第一冷却风道，第一冷却风道中设置有第一风机，内置有辅助变流器组件以及充电组件的舱室设置有第二冷却风道，第二冷却风道中设置有第二风机，第一冷却风道和第二冷却风道的走向不同。本专利技术提供的车用动力单元通过将直流-直流模块集成在单元柜内，减轻车顶装配工作；通过内部主线与控制线分区域设置，避免其相互之间产生电磁干扰，优化车用动力单元的电磁兼容能力；通过将接线接口设置在柜体内部，防止其受外部环境影响；通过模块化集成设置各个单元，提高结构布局的紧凑度，提高车用动力单元的牵引效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的车用动力单元的单元柜外部的对外接线安装板侧结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的车用动力单元的单元柜外部的辅助UMT输出接口侧结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的车用动力单元的单元柜底部结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的车用动力单元的柜体内部结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第一独立舱室内部结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第二独立舱室内部结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第三独立舱室内部结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第四独立舱室内部结构示意图；图9是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第五独立舱室内部结构示意图；图10是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第六独立舱室内部结构示意图；图11是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第七独立舱室内部结构示意图；图12是本专利技术实施例提供的车用动力单元的柜体内部侧板辅助EMI模块侧结构示意图；图13是本专利技术实施例提供的车用动力单元的柜体内部侧板直流-直流二极管侧结构示意图；图14是本专利技术实施例提供的车用动力单元的单元柜与车体连接关系示意图；图15是本专利技术实施例提供的车用动力单元的进线接线端子排结构示意图；图16是本专利技术实施例提供的车用动力单元的主线线路示意图。附图标记说明：10-第一独立舱室；20-第二独立舱室；30-第三独立舱室；40-第四独立舱室；50-第五独立舱室；60-第六独立舱室；70-第七独立舱室；11-牵引变流器组件；12-高压灯指示板；13-牵引电机1接线座；21-第一风机；31-牵引预充电模块；32-TCU控制机箱；33-蓄电池；34-紧急电源；35-直流电抗器；36-重载连接器；37-ACU控制机箱；41-辅助预充电模块；42-直流-直流预充电模块；43-直流-直流直流电抗器；44-直流-直流放电模块；45-辅助直流电抗器；46-进线接线端子排；51-制动电阻单元；61-第二风机；62-对外接线盒；63-牵引电机2接线座；64-集电靴供电接线点；65-辅助模块变压器；66-电抗器；71-辅助变流器组件；72-充电机功率模块；73-充电机输出接线模块；74-蓄电池前端模块；75-充电机EMI模块；80-单元柜；81-柜体；82-盖板；83-紧固件；84-车体；85-加强梁；90-冷却风道；91-第一冷却风道；92-第二冷却风道；IPC1-集电靴供电进线正1接口；IPC2-集电靴供电进线正2接口；IRT-受电弓供电进线正接口；INC1-集电靴供电进线负1接口；INC2-集电靴供电进线负2接口；I1-对外接线负接口；I2-牵引正线接口；I3-直流-直流负线1接口；I4-辅助正线接口；I5-直流-直流正线1接口；I6-直流-直流正线2接口；I7-直流-直流负线2接口；PC1-集电靴供电出线正1接口；PC2-集电靴供电出线正2接口；NC1-集电靴供电出线负1接口；NC2-集电靴供电出线负2接口；RT1-受电弓供电出线负1接口；RT2-受电弓供电出线负2接口；100-控制线；101-辅助EMI模块；102-辅助滤波电容；103-辅助前端二极管模块；104-直流-直流二极管；105-风机接触器模块；200-辅助UVMN输出接口；201-辅助充电机进风口罩板；202-对外接线安装板；203-泄压阀；204-蓄电池维护接口；205-牵引变流器组件进风口罩板；206-辅助UMT输出接口；207-充电机输出接线口；208-集电靴供电进线接口；209-牵引电机1接线口；210-牵引电机2接线口；211-安装吊座。具体实施方式图1是本专利技术实施例提供的车用动力单元的单元柜外部的对外接线安装板侧结构示意图，图2是本专利技术实施例提供的车用动力单元的单元柜外部的辅助UMT输出接口侧结构示意图，图3是本专利技术实施例提供的车用动力单元的单元柜底部结构示意图，图4是本专利技术实施例提供的车用动力单元的柜体内部结构示意图，图5是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第一独立舱室内部结构示意图，图6是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第二独立舱室内部结构示意图，图7是本专利技术实施例提供的车用动力单元的第三独立舱室内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用动力单元，其特征在于，设置在车体顶部，所述车用动力单元包括牵引变流器组件、辅助变流器组件、充电组件、制动电阻单元、单元柜和两套内置有风机的冷却风道；所述单元柜与所述车体的顶部为一体式结构，所述单元柜包括柜体和盖板，所述柜体内分隔为多个独立舱室，所述牵引变流器组件、所述辅助变流器组件、所述充电组件和所述制动电阻单元均位于所述独立舱室内；内置有所述牵引变流器组件的舱室设置有第一冷却风道，所述第一冷却风道中设置有第一风机，内置有所述辅助变流器组件以及所述充电组件的舱室设置有第二冷却风道，所述第二冷却风道中设置有第二风机，所述第一冷却风道和所述第二冷却风道的走向不同。

【技术特征摘要】
1.一种车用动力单元，其特征在于，设置在车体顶部，所述车用动力单元包括牵引变流器组件、辅助变流器组件、充电组件、制动电阻单元、单元柜和两套内置有风机的冷却风道；所述单元柜与所述车体的顶部为一体式结构，所述单元柜包括柜体和盖板，所述柜体内分隔为多个独立舱室，所述牵引变流器组件、所述辅助变流器组件、所述充电组件和所述制动电阻单元均位于所述独立舱室内；内置有所述牵引变流器组件的舱室设置有第一冷却风道，所述第一冷却风道中设置有第一风机，内置有所述辅助变流器组件以及所述充电组件的舱室设置有第二冷却风道，所述第二冷却风道中设置有第二风机，所述第一冷却风道和所述第二冷却风道的走向不同。2.根据权利要求1所述的车用动力单元，其特征在于，所述充电组件包括牵引预充电模块、蓄电池、辅助预充电模块、直流-直流预充电模块、充电机功率模块和充电机输出接线模块。3.根据权利要求2所述的车用动力单元，其特征在于，所述柜体分隔为三个沿第一方向并排设置的纵向区域，所述第一纵向区域中沿第二方向串联设置有第一独立舱室、第二独立舱室和第三独立舱室，所述第二纵向区域中沿所述第二方向串联设置有第四独立舱室，所述第三纵向区域中设置有第五独立舱室、第六独立舱室和第七独立舱室，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，且所述第一独立舱室和所述第五独立舱室位于所述柜体的同一端；所述第一独立舱室中设置有所述牵引变流器组件，所述第二独立舱室中设置有所述第一风机，所述第三独立舱室中设置有所述牵引...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟昭明，李岩，孙佳伟，姜涛，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21