一种用于轨道交通的充电变流器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于轨道交通的充电变流器，包括变流器柜体，柜体内设有风机、控制电路模块和依次电气连接的输入电路模块、整流斩波模块、滤波电感模块、机侧接触器模块、隔离开关模块、输出电路模块；风机、整流斩波模块、滤波电感模块从上至下依次设于柜体内的左侧，柜体的下方开设有一个以上的第一通风口用于和风机配合形成上下对流的散热风路以对整流斩波模块和滤波电感模块进行散热，机侧接触器模块设置于整流斩波模块的后方；控制电路模块和输入电路模块从上至下设于柜体内的右侧，隔离开关模块和输出电路模块呈上下设置且共同设置于输入电路模块的后方。本发明专利技术具有结构紧凑、散热效果好、维护性高、噪音低、电磁兼容性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到轨道交通设备领域，具体涉及一种用于轨道交通的充电变流器。
技术介绍
现代电车包括有轨电车和无轨电车两种，两种现代电车均因为具有良好的绿色环保、载客量大费用低、城市环境良好融合性得到国内众多城市的认可。出于城市美观及建设成本考虑，充电装置应噪音低、占地面积小、维护使用方便。而目前的充电变流器占地面积约4.5㎡，对安装空间提出了较大的需求，随着技术的发展和业主的要求，目前整个充电变流器的发展方向为2㎡。这就要求充电变流器更为紧凑。现有技术的充电变流器存在以下技术问题：（1）现有技术的充电装置主要完成整流调压功能，然后与隔离开关柜拼接，完成整体功能。方案采用两个功能不同的柜体拼接而成，造成额外的柜间连线同时两柜联接后在整体宽度方向较大，而深度方向利用少，整体布局不紧凑占地面积大。（2）现有技术的充电装置分为充电区和隔离区，主要由电抗器、隔离开关、控制单元、整流模块、斩波模块、风机、接触器构成。其整体设计融合性不好、整体布局不紧凑占地面积大，充电区整流模块、斩波模块前后上下布置，流阻大，热累加明显、散热效果不好且需要多台风机并联噪音大。同时，该方案同类型器件布局不集中，维护及对外接线区域分散，安装维护操作不便。（3）现有技术的充电装置未充分考虑散热系统设计，风道设计不科学，不能带走主要功率器件的损耗，同时流阻大、噪音大。（4）现有技术的充电装置变流器未充分考虑系统的电磁兼容，没有按照各电压等级的高低及器件干扰（受干扰）敏感性进行整体布局；同时变流器对外接口设计不集中，柜内联接复杂，安装维护操作不便。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构紧凑、散热效果好、维护性高、噪音低、电磁兼容性好的用于轨道交通的充电变流器。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于轨道交通的充电变流器，包括变流器柜体，所述柜体内设有风机、控制电路模块和依次电气连接的输入电路模块、整流斩波模块、滤波电感模块、机侧接触器模块、隔离开关模块、输出电路模块；所述风机、整流斩波模块、滤波电感模块从上至下依次设于柜体内的左侧，所述柜体的下方开设有一个以上的第一通风口用于和风机配合形成上下对流的散热风路以对整流斩波模块和滤波电感模块进行散热，所述机侧接触器模块设置于整流斩波模块的后方；所述控制电路模块和输入电路模块从上至下设于柜体内的右侧，所述隔离开关模块和输出电路模块呈上下设置且共同设置于输入电路模块的后方。作为本专利技术的进一步改进，所述整流斩波模块集成了两个整流子模块和两个斩波子模块，四个所述子模块的外形和接口均相同、且四个子模块水平并列布置以形成低流阻气路，所述整流斩波模块的上方设有连接母排组件用于使四个子模块相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述柜体内左侧上方设有用于安装风机的风机腔室，所述风机腔室于柜体的顶部开设有与外界连通的第二通风口，所述风机腔室的底部还开设有朝向整流斩波模块的第三通风口，所述第三通风口与整流斩波模块之间设有风道板组件用于使风机腔室与整流斩波模块之间形成相连通的独立散热风道，所述连接母排组件置于独立散热风道内。作为本专利技术的进一步改进，所述柜体内右侧上方设有密封腔室，所述控制电路模块设于密封腔室内以形成电气隔离，所述控制电路模块包括继电器、微型断路器。作为本专利技术的进一步改进，所述机侧接触器模块、隔离开关模块和输出电路模块均为两路连接电路以分别用于上行电车充电和下行电车充电。作为本专利技术的进一步改进，所述柜体对应左侧的风机、整流斩波模块和滤波电感模块处设有第一双开柜门，所述柜体对应右侧的输入电路模块处设有第二双开柜门，所述第二双开柜门的上方对应控制电路模块处设有第三双开柜门。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术的用于轨道交通的充电变流器，打破了传统按照充电、隔离大功能区进行设计的局限，采用散热需求来结构划分，将散热量小的控制电路模块、输入电路模块、隔离开关模块和输出电路模块设于柜体内的右侧；同时将散热量大的整流斩波模块、滤波电感模块从上至下依次设于柜体内的左侧，风机和第一通风口配合在左侧形成上下对流的散热风路能够对整流斩波模块和滤波电感模块进行直接散热，上下对流的方式使得空气流阻小、噪音低，空气热交换直接、快速，散热效果极佳。（2）本专利技术的用于轨道交通的充电变流器，在打破传统按照充电、隔离大功能区进行设计的前提下，进一步采用按电路拓扑关系进行总体设计布局，具备完整的充电装置所需的变流、隔离、控制、保护等功能；整流斩波模块、滤波电感模块上下设置，竖向集成；并且在上述左右分区的前提下，同时在柜深方向分为前后两层布置元器件，即：将机侧接触器模块设置于整流斩波模块的后方，将隔离开关模块和输出电路模块共同设置于输入电路模块的后方。这样的设置使得本专利技术的充电变流器设备布局紧凑合理，真正实现一体化整体设计，同时使得主电路与控制单元、控制电路、辅助电路分离布置，电磁兼容好，并且使得二次器件操作时操作人员安全得到有效保证且不会影响主电路的正常运行，便于安装维护作业的开展。（3）本专利技术的用于轨道交通的充电变流器，将输入电路模块、输出电路模块前后设置在柜体的右侧，使得变流器的进出线采取集中在柜体右侧且为下进下出的方式，接线维护方便。柜体左侧为变流器内部连接区域。整流斩波模块底部与滤波电感模块有电气连线空间；滤波电感模块、机侧接触器模块、隔离开关模块、输出电路模块均有电气连线空间。（4）本专利技术的用于轨道交通的充电变流器，通过设置风道板组件，进一步形成了专用风道，简化了散热风道设计难度，使得散热冷风不会在柜内乱窜，保证气流只从整流斩波模块通过，这种设计简单紧凑，进一步提高了散热效率，使得散热性能更好、噪音更低。（5）本专利技术的用于轨道交通的充电变流器，控制电路模块设于密封腔室内以形成电气隔离，同时便于二次器件操作。并且本专利技术将机侧接触器模块、隔离开关模块和输出电路模块均为两路连接电路以分别用于上行电车充电和下行电车充电。附图说明图1是充电装置系统原理图。图2是本专利技术用于轨道交通的充电变流器的立体结构原理示意图。图3是本专利技术的用于轨道交通的充电变流器的柜内正视结构原理示意图。图4是本专利技术的用于轨道交通的充电变流器的柜内后视结构原理示意图。图5是本专利技术的用于轨道交通的充电变流器的柜内侧视结构原理示意图。图例说明：1、柜体；11、第一通风口；12、风机腔室；13、第二通风口；14、第三通风口；2、控制电路模块；3、输入电路模块；4、整流斩波模块；41、整流子模块；42、斩波子模块；5、滤波电感模块；6、机侧接触器模块；7、隔离开关模块；8、输出电路模块；9、风机；10、连接母排组件；15、风道板组件；16、独立散热风道；17、密封腔室；18、第一双开柜门；19、第二双开柜门；20、第三双开柜门。具体实施方式以下结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1至图5所示，本专利技术提供一种用于轨道交通的充电变流器，包括变流器柜体1，柜体1内设有风机9、控制电路模块2和依次电气连接的输入电路模块3、整流斩波模块4、滤波电感模块5、机侧接触器模块6、隔离开关模块7、输出电路模块8；风机9、整流斩波模块4、滤波电感模块5从上至下依次设于柜体1内的左侧，柜体1的下方开设有一个以上的第一通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轨道交通的充电变流器，包括变流器柜体（1），其特征在于，所述柜体（1）内设有风机（9）、控制电路模块（2）和依次电气连接的输入电路模块（3）、整流斩波模块（4）、滤波电感模块（5）、机侧接触器模块（6）、隔离开关模块（7）、输出电路模块（8）；所述风机（9）、整流斩波模块（4）、滤波电感模块（5）从上至下依次设于柜体（1）内的左侧，所述柜体（1）的下方开设有一个以上的第一通风口（11）用于和风机（9）配合形成上下对流的散热风路以对整流斩波模块（4）和滤波电感模块（5）进行散热，所述机侧接触器模块（6）设置于整流斩波模块（4）的后方；所述控制电路模块（2）和输入电路模块（3）从上至下设于柜体（1）内的右侧，所述隔离开关模块（7）和输出电路模块（8）呈上下设置且共同设置于输入电路模块（3）的后方。

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道交通的充电变流器，包括变流器柜体（1），其特征在于，所述柜体（1）内设有风机（9）、控制电路模块（2）和依次电气连接的输入电路模块（3）、整流斩波模块（4）、滤波电感模块（5）、机侧接触器模块（6）、隔离开关模块（7）、输出电路模块（8）；所述风机（9）、整流斩波模块（4）、滤波电感模块（5）从上至下依次设于柜体（1）内的左侧，所述柜体（1）的下方开设有一个以上的第一通风口（11）用于和风机（9）配合形成上下对流的散热风路以对整流斩波模块（4）和滤波电感模块（5）进行散热，所述机侧接触器模块（6）设置于整流斩波模块（4）的后方；所述控制电路模块（2）和输入电路模块（3）从上至下设于柜体（1）内的右侧，所述隔离开关模块（7）和输出电路模块（8）呈上下设置且共同设置于输入电路模块（3）的后方。2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的充电变流器，其特征在于，所述整流斩波模块（4）集成了两个整流子模块（41）和两个斩波子模块（42），四个所述子模块的外形和接口均相同、且四个子模块水平并列布置以形成低流阻气路，所述整流斩波模块（4）的上方设有连接母排组件（10）用于使四个子模块相连接。3.根据权利要求2所述的用于轨道交通的充电变流器，其特征在于，所述柜体（1）内左侧上方设有用...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙林，张祥，翁星方，董其爱，师蒙招，王玉斌，林文彪，殷炯，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43