CN105071504A - 机车充电机柜及机车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机车充电机柜及机车，所述充电机柜包括：柜体；所述柜体内安装有散热器；设置于柜体内的充电机；所述柜体包括顶板、底板、相对设置的第一侧板和第二侧板、以及相对设置的第三侧板和第四侧板；所述顶板、底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板包围形成一容纳空间；所述容纳空间通过第一隔板、第二隔板和第三隔板分隔为相互独立的第一容纳子空间、第二容纳子空间、第三容纳子空间和第四容纳子空间；本发明所述充电机柜能够应用于环境潮湿、无专用通风冷却设备的场所，实现机车电池充电功能和整车电气设备供电的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电机柜，具体为一种机车充电机柜，也涉及了一种采用该充电机柜的机车。
背景技术
充电机柜是机车实现电池充电功能和机车电气设备供电功能的装置，是机车的关键部件之一。充电机柜能否适应恶劣环境实现可靠运行，以及当充电机出现问题或故障时，充电机柜所具有的结构能否便于及时有效的进行维修恢复，都将直接关系到整个机车的正常运行。现有机车外走廊两边通常采用百叶窗的结构设置，使得外部的雨水、灰尘等能够直接进入机车内部。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种机车充电机柜及机车。
本发明的技术手段如下：
一种机车充电机柜，所述充电机柜包括：
柜体；所述柜体内安装有散热器；
设置于柜体内的充电机；所述充电机包括三相整流桥、配置在所述三相整流桥交流侧的三相变压器、配置在所述三相整流桥直流侧的滤波电感和滤波电容、输出端子、以及与所述三相整流桥相连接的控制板；
所述柜体包括顶板、底板、相对设置的第一侧板和第二侧板、以及相对设置的第三侧板和第四侧板；所述顶板、底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板包围形成一容纳空间；所述容纳空间内从第一侧至第二侧依次安装有第一隔板、第二隔板和隔框；所述散热器具有的基板置于所述隔框中构成第三隔板；所述容纳空间通过第一隔板、第二隔板和第三隔板分隔为相互独立的第一容纳子空间、第二容纳子空间、第三容纳子空间和第四容纳子空间；
所述输出端子和所述滤波电容置于所述第一容纳子空间中；所述三相变压器和滤波电感置于第二容纳子空间中；所述散热器除基板外的其余部分置于所述第三容纳子空间中；所述三相整流桥和所述控制板置于所述第四容纳子空间中；
进一步地，所述三相变压器通过安装在底板上的第一安装支架固定；所述滤波电感通过安装在底板上的第二安装支架固定；所述散热器除基板的其余部分安装在承托板上；第一安装支架与底板之间、第二安装支架和底板之间、以及所述承托板与底板之间均设置有走线空间；
进一步地，所述输出端子包括第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子；所述三相整流桥输出负端与第一输出端子相连接；所述滤波电感一端与所述三相整流桥输出正端相连接；
所述充电机还包括：
3个置于所述三相变压器次级和三相整流桥输入端之间的熔断器；所述熔断器置于第一容纳子空间中；
连接所述滤波电感另一端和第二输出端子的第一防反二极管、连接所述滤波电感另一端和第三输出端子的第二防反二极管；
与所述三相整流桥相连接的吸收板；
用于检测所述充电机输出电压的电压检测模块；
用于检测所述充电机输出电流的电流检测模块；所述第一防反二极管、第二防反二极管、吸收板、电压检测模块和电流检测模块均置于所述第四容纳子空间中；
进一步地，所述控制板上集成有：
与所述电压检测模块和电流检测模块相连接的电平转换模块；
与所述三相整流桥相连接的三相相位检测模块；
与所述电平转换模块和三相相位检测模块相连接的控制模块；
以及连接所述控制模块和三相整流桥之间的脉冲放大隔离驱动模块；
进一步地，所述充电机通过CAN总线连接列车管理系统；所述充电机通过RS232总线连接上位机；
所述控制板上还集成有：
用于存储机车故障记录的第一存储器；所述第一存储器通过SPI总线与所述控制模块相连接；
用于存储充电机控制参数的第二存储器；所述第二存储器通过I2C总线与所述控制模块相连接；
连接所述控制模块和CAN总线的CAN总线接口模块；
连接所述控制模块和RS232总线的RS232总线接口模块；
连接所述控制模块和SPI总线的SPI总线接口模块；
连接所述控制模块和I2C总线的I2C总线接口模块；
进一步地，
所述第四侧板、第一隔板、第二隔板和第三隔板上均设置有走线孔；所述走线孔上安装有防水接头；输出端子所连接的对外引线经由所述第四侧板上的防水接头和走线孔引出；所述充电机置于第一容纳子空间、第二容纳子空间和第四容纳子空间的各组成部分利用通过所述走线空间的连线互连；所述连线穿过第一隔板、第二隔板和第三隔板时经由隔板上设置的走线孔和防水接头；
所述第二容纳子空间和第三容纳子空间上方的顶板上、以及第四侧板上均开设有通风孔；所述三相整流桥、第一防反二极管和第二防反二极管均安装在所述散热器的基板上；
所述散热器采用热管散热器；
另外，所述充电机还包括：
用于检测机车电池所处环境温度的测温模块；所述控制模块与所述测温模块相连接；
连接第一输出端子和第三输出端子的第一电源模块；
连接第一电源模块的第二电源模块；所述第一电源模块和第二电源模块用于给电压检测模块、电流检测模块和控制板供电；
所述顶板上设置有与测温模块和第二电源模块相连接的第一连接器、与CAN总线和第一电源模块相连接的第二连接器、连接三相电输入端和三相变压器初级的第三连接器；
进一步地，所述充电机控制参数至少包括分别对应第一温度点、第二温度点和第三温度点的第一电压设定参考值、第二电压设定参考值和第三电压设定参考值；所述控制模块根据检测到的机车电池所处环境温度调整充电电压设定值并输出至三相整流桥；当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度不在预设温度范围内时，所述控制模块将第二电压设定参考值作为充电电压设定值并输出；所述预设温度范围包括第一预设温度子范围、第二预设温度子范围和第三预设温度子范围；当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第一预设温度子范围内时，所述控制模块将第一电压设定参考值作为充电电压设定值并输出，当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第三预设温度子范围内时，所述控制模块将第三电压设定参考值作为充电电压设定值并输出，当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第二预设温度子范围内时，所述控制模块对检测到的机车电池所处环境温度与第二温度点进行比较，当检测到的机车电池所处环境温度低于等于第二温度点时，所述控制模块调整当前充电电压设定值VS＝V1F+(T1-Tn)*A，当检测到的机车电池所处环境温度高于第二温度点时，所述控制模块调整当前充电电压设定值VS＝V1F-(Tn-T1)*A，其中，VS为充电电压设定值、V1F为与第二温度点相对应的第二电压设定参考值、Tn为检测到的机车电池所处环境温度、T1表示第二温度点、A为预设电压波动值；
进一步地，所述控制模块对电压检测模块检测到的充电机输出电压与充电电压设定值进行比较；所述充电机控制参数至少包括分别对应不同预设偏差范围的多组充电电压调节参数；所述控制模块得出充电机输出电压与充电电压设定值之间的偏差，并根据该偏差所处的预设偏差范围选择相应的充电电压调节参数。
一种机车，包括上述任一项所述的机车充电机柜。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的机车充电机柜及机车，本发明通过充电机柜的结构布局实现了充电机维修便利，可靠性高，防水效果好；通过各容纳子空间实现充电机各组成部分的组合结构，便于安装和维护，占用空间小、有效解决充电机柜连线排布复杂凌乱、占用空间大的问题；本发明所述充电机柜能够应用于环境潮湿、无专用通风冷却设备的场所，实现机车电池充电功能和整车电气设备供电的功能。
附图说明
图1、图2、图3和图4是本发明所述充电机柜的结构示意图；
图5是本发明所述充电机的电路原理图；
图6是本发明所述控制板的结构框图；
图中：1、柜体，3、充电机，11、散热器，12、顶板，13、底板，14、第一侧板，15、第二侧板，16、第三侧板，17、第四侧板，18、第一隔板，19、第二隔板，20、隔框，21、基板，22、第一容纳子空间，23、第二容纳子空间，24、第三容纳子空间，25、第四容纳子空间，26、第一安装支架，27、第二安装支架，28、承托板，29、走线空间，100、走线孔，101、防水接头，102、通风孔，103、第一连接器，104、第二连接器，105、第三连接器，106、铜排，107、连线，31、三相整流桥，32、三相变压器，33、滤波电感，34、滤波电容，35、输出端子，36、控制板，37、熔断器，38、第一防反二极管，39、第二防反二极管，40、吸收板，41、电压检测模块，42、电流检测模块，43、散热器温度测量模块，351、第一输出端子，352、第二输出端子，353、第三输出端子。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种机车充电机柜，所述充电机柜包括：柜体1；所述柜体1内安装有散热器11；设置于柜体1内的充电机3；所述充电机3包括三相整流桥31、配置在所述三相整流桥31交流侧的三相变压器32、配置在所述三相整流桥31直流侧的滤波电感33和滤波电容34、输出端子35、以及与所述三相整流桥31相连接的控制板36；所述柜体1包括顶板12、底板13、相对设置的第一侧板14和第二侧板15、以及相对设置的第三侧板16和第四侧板17；所述顶板12、底板13、第一侧板14、第二侧板15、第三侧板16和第四侧板17包围形成一容纳空间；所述容纳空间内从第一侧至第二侧依次安装有第一隔板18、第二隔板19和隔框20；所述散热器11具有的基板21置于所述隔框20中构成第三隔板；所述容纳空间通过第一隔板18、第二隔板19和第三隔板分隔为相互独立的第一容纳子空间22、第二容纳子空间23、第三容纳子空间24和第四容纳子空间25；所述输出端子35和所述滤波电容34置于所述第一容纳子空间22中；所述三相变压器32和滤波电感33置于第二容纳子空间23中；所述散热器11除基板21外的其余部分置于所述第三容纳子空间24中；所述三相整流桥31和所述控制板36置于所述第四容纳子空间25中；进一步地，所述三相变压器32通过安装在底板13上的第一安装支架26固定；所述滤波电感33通过安装在底板13上的第二安装支架27固定；所述散热器11除基板21的其余部分安装在承托板28上；第一安装支架26与底板13之间、第二安装支架27和底板13之间、以及所述承托板28与底板13之间均设置有走线空间29；进一步地，所述输出端子35包括第一输出端子351、第二输出端子352和第三输出端子353；所述三相整流桥31输出负端与第一输出端子351相连接；所述滤波电感33一端与所述三相整流桥31输出正端相连接；所述充电机3还包括：3个置于所述三相变压器32次级和三相整流桥31输入端之间的熔断器37；所述熔断器37置于第一容纳子空间22中；连接所述滤波电感33另一端和第二输出端子352的第一防反二极管38、连接所述滤波电感33另一端和第三输出端子353的第二防反二极管39；与所述三相整流桥31相连接的吸收板40；用于检测所述充电机3输出电压的电压检测模块41；用于检测所述充电机3输出电流的电流检测模块42；所述第一防反二极管38、第二防反二极管39、吸收板40、电压检测模块41和电流检测模块42均置于所述第四容纳子空间25中；进一步地，所述控制板36上集成有：与所述电压检测模块41和电流检测模块42相连接的电平转换模块；与所述三相整流桥31相连接的三相相位检测模块；与所述电平转换模块和三相相位检测模块相连接的控制模块；以及连接所述控制模块和三相整流桥31之间的脉冲放大隔离驱动模块；进一步地，所述充电机3通过CAN总线连接列车管理系统；所述充电机3通过RS232总线连接上位机；所述控制板36上还集成有：用于存储机车故障记录的第一存储器；所述第一存储器通过SPI总线与所述控制模块相连接；用于存储充电机控制参数的第二存储器；所述第二存储器通过I2C总线与所述控制模块相连接；连接所述控制模块和CAN总线的CAN总线接口模块；连接所述控制模块和RS232总线的RS232总线接口模块；连接所述控制模块和SPI总线的SPI总线接口模块；连接所述控制模块和I2C总线的I2C总线接口模块；进一步地，所述第四侧板17、第一隔板18、第二隔板19和第三隔板上均设置有走线孔100；所述走线孔100上安装有防水接头101；输出端子35所连接的对外引线经由所述第四侧板17上的防水接头101和走线孔100引出；所述充电机3置于第一容纳子空间22、第二容纳子空间23和第四容纳子空间25的各组成部分利用通过所述走线空间29的连线107互连；所述连线107穿过第一隔板18、第二隔板19和第三隔板时经由隔板上设置的走线孔100和防水接头101；所述第二容纳子空间23和第三容纳子空间24上方的顶板12上、以及第四侧板17上均开设有通风孔102；所述三相整流桥31、第一防反二极管38和第二防反二极管39均安装在所述散热器11的基板21上；所述散热器11采用热管散热器；另外，所述充电机3还包括：用于检测机车电池所处环境温度的测温模块；所述控制模块与所述测温模块相连接；连接第一输出端子351和第三输出端子353的第一电源模块；连接第一电源模块的第二电源模块；所述第一电源模块和第二电源模块用于给电压检测模块41、电流检测模块42和控制板36供电；所述顶板12上设置有与测温模块和第二电源模块相连接的第一连接器103、与CAN总线和第一电源模块相连接的第二连接器104、连接三相电输入端和三相变压器32初级的第三连接器105；进一步地，所述充电机控制参数至少包括分别对应第一温度点、第二温度点和第三温度点的第一电压设定参考值、第二电压设定参考值和第三电压设定参考值；所述控制模块根据检测到的机车电池所处环境温度调整充电电压设定值并输出至三相整流桥31；当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度不在预设温度范围内时，所述控制模块将第二电压设定参考值作为充电电压设定值并输出；所述预设温度范围包括第一预设温度子范围、第二预设温度子范围和第三预设温度子范围；当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第一预设温度子范围内时，所述控制模块将第一电压设定参考值作为充电电压设定值并输出，当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第三预设温度子范围内时，所述控制模块将第三电压设定参考值作为充电电压设定值并输出，当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第二预设温度子范围内时，所述控制模块对检测到的机车电池所处环境温度与第二温度点进行比较，当检测到的机车电池所处环境温度低于等于第二温度点时，所述控制模块调整当前充电电压设定值VS＝V1F+(T1-Tn)*A，当检测到的机车电池所处环境温度高于第二温度点时，所述控制模块调整当前充电电压设定值VS＝V1F-(Tn-T1)*A，其中，VS为充电电压设定值、V1F为与第二温度点相对应的第二电压设定参考值、Tn为检测到的机车电池所处环境温度、T1表示第二温度点、A为预设电压波动值；进一步地，所述控制模块对电压检测模块41检测到的充电机输出电压与充电电压设定值进行比较；所述充电机控制参数至少包括分别对应不同预设偏差范围的多组充电电压调节参数；所述控制模块得出充电机输出电压与充电电压设定值之间的偏差，并根据该偏差所处的预设偏差范围选择相应的充电电压调节参数。
一种机车，包括上述任一项所述的机车充电机柜。
本发明当所述充电机柜应用于内燃机车时，充电机能够将输入的380VAC/50Hz交流电变换为74VDC直流电给蓄电池和机车电气设备，整机额定功率为15kW；所述充电机3的功率主电路可以通过母排实现器件之间的电气连接，进而减少布线长度，比如三相整流桥31交流侧进入端可以采用母排，具体可用铜排106；本发明通过热管散热器为晶闸管和防反二极管提供自然冷却；柜体1所包括的顶板12、底板13、第一侧板14、第二侧板15、第三侧板16、第四侧板17均采用能够满足96小时盐雾试验的钢板；所述充电机控制参数还可以包括具有恒流、恒压和浮充三阶段的充电曲线；机车外走廊置于充电机柜的第一侧和第二侧；所述底板13上设置有漏水孔；所述控制模块可以采用TI公司的控制芯片，型号为TMS320F28335；充电机3与列车管理系统(TCMS)之间采用CAN总线进行通信，实现充电机与网络的信息交互；通过RS232接口和上位机进行通信，便于实现监控和维护功能。三相整流桥31采用晶闸管相控整流，相对于采用高频IGBT整流来说，具有更高的可靠性。控制上根据实际需要的充电机输出电压值对晶闸管触发角进行调节；所述控制模块得出充电机输出电压与充电电压设定值之间的偏差，并根据该偏差所处的预设偏差范围选择相应的充电电压调节参数，采用多种充电电压调节参数，保证在负载突投和突切等特殊工况下，输出电压具有超调量小、调节时间短等较好的动态性能，在额定负载情况下，输出电压温度、纹波系数小。本发明第一输出端子351作为公共端；第二输出端子352作为充电输出端；第三输出端子353作为供电输出端；充电输出端和公共端连接机车电池如蓄电池充电；供电输出端和公共端连接机车电气设备供电；所述对外引线连接第一输出端子351、第二输出端子352、第三输出端子353、机车电池和机车电气设备；所述第一输出端子351与所述三相整流桥31输出负端相连接；本发明所述三相整流桥31包括6个晶闸管；所述吸收板40上集成有6个分别并联接在各晶闸管阴极和阳极之间的串联阻容吸收回路；所述吸收板40安装于第四容纳子空间25中；具体地，所述吸收板40安装在第三隔板上；三相变压器32初级与三相电输入端相连接，三相变压器32次级与三相整流桥31输入端相连接；所述滤波电容34一端连接第一输出端子351，另一端连接第一防反二极管38阳极和第二防反二极管39阳极，所述滤波电容34包括两个相互并联的电容C1和电容C2，所述滤波电容34两端并联有放电电阻Rf；所述熔断器37可安装在第一隔板18上；本发明防水接头101与走线孔100可拆卸连接；本发明三相相位检测模块与上桥臂的各晶闸管的阴极相连接；脉冲放大隔离驱动模块接收控制模块输出的晶闸管触发信号，并与各晶闸管的门极相连接；所述电压检测模块41采用霍尔电压传感器SV；所述霍尔电压传感器SV的输入端与第一输出端子351和第一防反二极管38阴极相连接，霍尔电压传感器M端与控制板36相连接；所述电流检测模块42包括2个霍尔电流传感器SC1、SC2；所述霍尔电流传感器SC2的输入端串接在滤波电感33与第一防反二极管38之间；所述霍尔电流传感器SC1的输入端串接在第一防反二极管38与第二输出端子352之间；霍尔电流传感器SC1、SC2的M端与控制板36相连接；第一存储器采用FLASH，用于存储故障记录、发生故障时的相关信息，方便故障发生时的故障存储和分析；第二存储器采用铁电存储器，主要用于完成重要参数的及时记录和修改。在实际应用时，本发明所述第一温度点可以为0℃，第二温度点可以为20℃，第三温度点可以为40℃，预设温度范围可以为-40～70℃，第一预设温度子范围可以为-40～0℃，第二预设温度子范围可以为0～40℃，第三预设温度子范围可以为40～70℃，预设电压波动值可以为0.15V；当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度不在预设温度范围内时，则认为测温模块故障，故将第二电压设定参考值作为充电电压设定值并输出。第一防反二极管38和第二防反二极管39能够实现充电电路和供电电路均有防反功能；通过所述走线空间29的连线107至少包括：三相变压器32与熔断器37之间的连线，三相整流桥31与熔断器37之间的连线，三相整流桥31与滤波电感33、输出端子35之间的连线，三相整流桥31与滤波电容34之间的连线等；所述测温模块可采用PT1000，其中图5中的BATTHI、BATTLO和SHLD分别为测温模块的三输出端；本发明所述散热器11上还设置有散热器温度测量模块43，具体可以采用PT100；本发明所述第一防反二极管38和第二防反二极管39在应用时可以采用集成在一个模块中的双防反二极管；图5中的DCV+、DCV-表示充电机输出给机车电池进行充电的电压，实际应用时第一电源模块可以将该电压经过变换输出正负15V(图5中的15V+、15V-)给电压检测模块41和电流检测模块42供电。
本发明通过充电机柜的结构布局实现了充电机维修便利，可靠性高，防水效果好；通过各容纳子空间实现充电机各组成部分的组合结构，便于安装和维护，占用空间小、有效解决充电机柜连线排布复杂凌乱、占用空间大的问题；本发明所述充电机柜能够应用于环境潮湿、无专用通风冷却设备的场所，实现机车电池充电功能和整车电气设备供电的功能。
本发明将充电机不同故障率的部件置于柜体不同的子容纳空间中，具体地，将实际应用时相对容易出现故障的熔断器、晶闸管和控制板等电子部件分别放置在柜体的两侧，将故障率极小的三相变压器、滤波电感和热管散热器放置在柜体中间，便于充电机发生故障时部件的更换维修，大大降低了充电机的平均恢复时间；通过特有的结构布局结合防水设计，所述充电机柜能够达到较高的IP防护等级，第四容纳子空间中的各部件采用密闭设计，三相变压器和滤波电感均采用符合IP65防护等级的器件，充电机柜整体IP防护等级能够达到IP55；
本发明充电机柜整体采用自冷却的方式，不需要单独的冷却风机进行散热；充电机的主要发热源为三相变压器、滤波电感、晶闸管和防反二极管，通过本发明的充电机柜布局能够实现良好的散热效果。其中，三相变压器和滤波电感在绕线时，在各层绕组可留有较多散热间隙，以便在额定负载条件下及时散热，保证三相变压器和滤波电感的可靠工作；晶闸管和防反二极管使用热管散热器的方式保证了热量的及时排放。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机车充电机柜，其特征在于所述充电机柜包括：
柜体；所述柜体内安装有散热器；
设置于柜体内的充电机；所述充电机包括三相整流桥、配置在所述三相整流桥交流侧的三相变压器、配置在所述三相整流桥直流侧的滤波电感和滤波电容、输出端子、以及与所述三相整流桥相连接的控制板；
所述柜体包括顶板、底板、相对设置的第一侧板和第二侧板、以及相对设置的第三侧板和第四侧板；所述顶板、底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板包围形成一容纳空间；所述容纳空间内从第一侧至第二侧依次安装有第一隔板、第二隔板和隔框；所述散热器具有的基板置于所述隔框中构成第三隔板；所述容纳空间通过第一隔板、第二隔板和第三隔板分隔为相互独立的第一容纳子空间、第二容纳子空间、第三容纳子空间和第四容纳子空间；
所述输出端子和所述滤波电容置于所述第一容纳子空间中；所述三相变压器和滤波电感置于第二容纳子空间中；所述散热器除基板外的其余部分置于所述第三容纳子空间中；所述三相整流桥和所述控制板置于所述第四容纳子空间中。
2.根据权利要求1所述的机车充电机柜，其特征在于所述三相变压器通过安装在底板上的第一安装支架固定；所述滤波电感通过安装在底板上的第二安装支架固定；所述散热器除基板的其余部分安装在承托板上；第一安装支架与底板之间、第二安装支架和底板之间、以及所述承托板与底板之间均设置有走线空间。
3.根据权利要求1所述的机车充电机柜，其特征在于所述输出端子包括第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子；所述三相整流桥输出负端与第一输出端子相连接；所述滤波电感一端与所述三相整流桥输出正端相连接；
所述充电机还包括：
3个置于所述三相变压器次级和三相整流桥输入端之间的熔断器；所述熔断器置于第一容纳子空间中；
连接所述滤波电感另一端和第二输出端子的第一防反二极管、连接所述滤波电感另一端和第三输出端子的第二防反二极管；
与所述三相整流桥相连接的吸收板；
用于检测所述充电机输出电压的电压检测模块；
用于检测所述充电机输出电流的电流检测模块；所述第一防反二极管、第二防反二极管、吸收板、电压检测模块和电流检测模块均置于所述第四容纳子空间中。
4.根据权利要求3所述的机车充电机柜，其特征在于所述控制板上集成有：
与所述电压检测模块和电流检测模块相连接的电平转换模块；
与所述三相整流桥相连接的三相相位检测模块；
与所述电平转换模块和三相相位检测模块相连接的控制模块；
以及连接所述控制模块和三相整流桥之间的脉冲放大隔离驱动模块。
5.根据权利要求4所述的机车充电机柜，其特征在于所述充电机通过CAN总线连接列车管理系统；所述充电机通过RS232总线连接上位机；
所述控制板上还集成有：
用于存储机车故障记录的第一存储器；所述第一存储器通过SPI总线与所述控制模块相连接；
用于存储充电机控制参数的第二存储器；所述第二存储器通过I2C总线与所述控制模块相连接；
连接所述控制模块和CAN总线的CAN总线接口模块；
连接所述控制模块和RS232总线的RS232总线接口模块；
连接所述控制模块和SPI总线的SPI总线接口模块；
连接所述控制模块和I2C总线的I2C总线接口模块。
6.根据权利要求3所述的机车充电机柜，其特征在于，
所述第四侧板、第一隔板、第二隔板和第三隔板上均设置有走线孔；所述走线孔上安装有防水接头；输出端子所连接的对外引线经由所述第四侧板上的防水接头和走线孔引出；所述充电机置于第一容纳子空间、第二容纳子空间和第四容纳子空间的各组成部分利用通过所述走线空间的连线互连；所述连线穿过第一隔板、第二隔板和第三隔板时经由隔板上设置的走线孔和防水接头；
所述第二容纳子空间和第三容纳子空间上方的顶板上、以及第四侧板上均开设有通风孔；所述三相整流桥、第一防反二极管和第二防反二极管均安装在所述散热器的基板上；
所述散热器采用热管散热器。
7.根据权利要求5所述的机车充电机柜，其特征在于所述充电机还包括：
用于检测机车电池所处环境温度的测温模块；所述控制模块与所述测温模块相连接；
连接第一输出端子和第三输出端子的第一电源模块；
连接第一电源模块的第二电源模块；所述第一电源模块和第二电源模块用于给电压检测模块、电流检测模块和控制板供电；
所述顶板上设置有与测温模块和第二电源模块相连接的第一连接器、与CAN总线和第一电源模块相连接的第二连接器、连接三相电输入端和三相变压器初级的第三连接器。
8.根据权利要求5所述的机车充电机柜，其特征在于所述充电机控制参数至少包括分别对应第一温度点、第二温度点和第三温度点的第一电压设定参考值、第二电压设定参考值和第三电压设定参考值；所述控制模块根据检测到的机车电池所处环境温度调整充电电压设定值并输出至三相整流桥；当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度不在预设温度范围内时，所述控制模块将第二电压设定参考值作为充电电压设定值并输出；所述预设温度范围包括第一预设温度子范围、第二预设温度子范围和第三预设温度子范围；当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第一预设温度子范围内时，所述控制模块将第一电压设定参考值作为充电电压设定值并输出，当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第三预设温度子范围内时，所述控制模块将第三电压设定参考值作为充电电压设定值并输出，当测温模块所检测到的机车电池所处环境温度处于第二预设温度子范围内时，所述控制模块对检测到的机车电池所处环境温度与第二温度点进行比较，当检测到的机车电池所处环境温度低于等于第二温度点时，所述控制模块调整当前充电电压设定值VS＝V1F+(T1-Tn)*A，当检测到的机车电池所处环境温度高于第二温度点时，所述控制模块调整当前充电电压设定值VS＝V1F-(Tn-T1)*A，其中，VS为充电电压设定值、V1F为与第二温度点相对应的第二电压设定参考值、Tn为检测到的机车电池所处环境温度、T1表示第二温度点、A为预设电压波动值。
9.根据权利要求5所述的机车充电机柜，其特征在于所述控制模块对电压检测模块检测到的充电机输出电压与充电电压设定值进行比较；所述充电机控制参数至少包括分别对应不同预设偏差范围的多组充电电压调节参数；所述控制模块得出充电机输出电压与充电电压设定值之间的偏差，并根据该偏差所处的预设偏差范围选择相应的充电电压调节参数。
10.一种机车，其特征在于所述机车包括权利要求1至9任一项所述的机车充电机柜。
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