CN112290808A - 一种轨道交通车辆及其充电变流器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通车辆及其充电变流器，包括：整流柜内设置有整流功率模块，沿竖向堆叠集成有整流模块、散热风机、输入断路器和滤波磁性元件，整流功率模块并联布置；斩波柜内设置有斩波功率模块，沿竖向堆叠集成有斩波模块、散热件和斩波磁性元件，斩波功率模块并联布置；控制柜内集成有用于与整流功率模块和斩波功率模块电连接的控制电路模块、输入电路模块、隔离开关模块和输出电路模块。将整流功率和斩波功率进行模块化，作为一个功能单元，同时也为出厂时的最小制造单元。需要改变功率时，可将所需个数的斩波功率模块和整流功率模块并联。根据市场需求，快速化进行产品配置和生产，缩短设计和生产时间，提升产品竞争力。

Description

一种轨道交通车辆及其充电变流器
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道交通车辆及其充电变流器。
背景技术
目前有轨电车和无轨电车作为现代化的交通工具，越来越被各城市所采用。为了城市美观和建设成本，取消了常规的接触网，通常有轨电车采用车载电容的形式，用充电变流器进行充电。因为每个有轨电车的电池容量配置不同，需要不同功率等级的充电变流器，因此，很多的充电变流器不能通用。如果按照最大的容量进行配置，则会造成产品成本偏高。如果按照最小的容量来进行设计，则会出现产品种类多，量少的现象，不利于产品平台化的设计和生产，造成重复进行定制化生产。此外，生产人员对于全新的产品试制时间长，给生产现场和制造带来很大困扰，同时产品成本也会相应的增加。
因此，如何提供一种轨道交通车辆的充电变流器，以适应不同功率需求，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种轨道交通车辆的充电变流器，以适应不同功率需求。本发明还提供了一种具有上述充电变流器的轨道交通车辆。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种轨道交通车辆的充电变流器，其包括：
整流柜，所述整流柜内设置有整流功率模块，所述整流功率模块沿竖向堆叠集成有整流模块、散热风机、输入断路器和滤波磁性元件，所述整流功率模块并联布置；
斩波柜，所述斩波柜内设置有斩波功率模块，所述斩波功率模块沿竖向堆叠集成有斩波模块、散热件和斩波磁性元件，所述斩波功率模块并联布置；
控制柜，所述控制柜内集成有用于与所述整流功率模块和所述斩波功率模块电连接的控制电路模块、输入电路模块、隔离开关模块和输出电路模块。
优选的，上述的充电变流器中，所述散热风机位于所述整流柜的顶部，所述整流模块位于所述整流柜的中间位置，所述输入断路器位于所述整流柜的底部用于连接输入线缆，所述滤波磁性元件与所述输入断路器相背布置。
优选的，上述的充电变流器中，所述整流功率模块通过整流连接母排电连接，所述整流连接母排位于所述整流模块的背面。
优选的，上述的充电变流器中，所述散热件位于所述斩波柜的顶部，所述斩波模块位于所述斩波柜的中间，所述斩波磁性元件位于所述斩波柜的底部。
优选的，上述的充电变流器中，相邻的所述斩波功率模块的所述散热件可共用。
优选的，上述的充电变流器中，所述斩波功率模块通过斩波连接母排电连接，所述斩波连接母排位于所述斩波模块)的背面。
优选的，上述的充电变流器中，所述控制电路模块、所述输入电路模块、所述隔离开关模块和所述输出电路模块沿所述控制柜的竖直方向由顶端到底端依次布置。
优选的，上述的充电变流器中，所述整流功率模块并排布置，所述斩波功率模块并排布置。
优选的，上述的充电变流器中，还包括连接所述整流柜、所述斩波柜和所述控制柜的上表面的吊梁；
连接所述整流柜、所述斩波柜和所述控制柜的下表面的叉车底座，所述叉车底座用于与叉车插接。
一种轨道交通车辆，包括充电变流器，其中，所述充电变流器为上述任一项所述的充电变流器。
本发明提供的一种轨道交通车辆的充电变流器，将整流功率和斩波功率进行模块化，作为一个功能单元，同时也作为一个出厂时的最小制造单元。当需要改变功率时，可将所需个数的斩波功率模块和整流功率模块并联。采用模块拼接的形式，可以兼容不同的功率等级，根据市场需求，快速化进行产品配置和生产，缩短设计和生产时间，提升产品竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中公开的充电变流器的外侧的结构示意图；
图2为本发明实施例中公开的整流柜和斩波柜电路连接图；
图3为本发明实施例中公开的整流柜的结构示意图；
图4为本发明实施例中公开的整流功率模块的结构示意图；
图5为本发明实施例中公开的斩波柜的结构示意图；
图6为本发明实施例中公开的斩波功率模块的结构示意图；
图7为本发明实施例中公开的控制柜的结构示意图；
图8为本发明实施例中公开的充电变流器的内侧的一种结构示意图；
图9为本发明实施例中公开的充电变流器的内侧的另一种结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种轨道交通车辆的充电变流器，以适应不同功率需求。本发明还公开了一种具有上述充电变流器的轨道交通车辆。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图9所示，本申请公开了一种轨道交通车辆的充电变流器，包括整流柜1、斩波柜2和控制柜3。其中，整流柜1内设置有整流功率模块，并且该整流功率模块沿竖向堆叠集成有整流模块12、散热风机11、输入断路器14和滤波磁性元件15，具体的，上述的整流模块12是完成整流的核心部件，对于该部件的具体结构可参照现有的整流模块12，在此不做详细介绍。上述的散热风机11的作用是对整流模块12进行冷却，输入断路器14和滤波磁性元件15均为用于完成整流功能的辅助部件，这些结构均为现有的结构。上述的整流功率模块并联布置，当需要不同的功率时，可通过并联多个整流功率模块以满足所需的功率，本申请中通过将整流功率进行模块化，提高了在现场改变功率时的效率，降低了成本。
同理，上述的斩波柜2内设置有斩波功率模块，并且该斩波功率模块沿竖向堆叠集成有斩波模块21、散热件23和斩波磁性元件22，具体的，斩波模块21为完成斩波功能的核心部件，其具体结构为现有结构在此不做限定。上述的斩波磁性元件22也为现有结构。本申请的核心在于，将整流功率和斩波功率进行模块化，作为一个功能单元，同时也作为一个出厂时的最小制造单元。当需要改变功率时，可将所需个数的斩波功率模块和整流功率模块并联。
另外，上述的控制柜3内集成有用于与整理功率模块和斩波功率模块电连接的控制电路模块、输入电路模块、隔离开关模块和输出电路模块。即控制柜内集成了低压器件和控制件，以避免高压主电路干扰低压器件。
综上，本申请采用模块拼接的形式，可以兼容不同的功率等级，根据市场需求，快速化进行产品配置和生产，缩短设计和生产时间，提升产品竞争力。
进一步的实施例中，上述的散热风机11位于整流柜1的顶部，整流模块12位于整流柜1的中间位置，输入断路器14位于整流柜1的底部用于连接输入线缆，滤波磁性元件15与输入断路器14相背布置。本申请中将整流功率模块中的元器部件沿竖向布置，以便于相邻的整流功率模块连接，并且可减小整流功率模块的厚度。
本申请中的整流功率模块通过整流连接母排电13连接，并且整流连接母排13位于整流模块12的背面。本申请中的整流连接母排13的长度可以根据整流单元的个数来进行调整。结合上述整流功率模块的布置方式，可便于整流连接母排13连接整流模块的背面，方便连接，且连接的成本低。
优选的实施例中，上述的散热件23位于斩波柜2的顶部，斩波模块21位于斩波柜2的中间，斩波磁性元件22位于斩波柜2的底部。此处公开了一种斩波功率模块中元器部件的具体布置位置，在实际中可根据不同的需要进行设置，且均在保护范围内。
采用上述斩波功率模块的布置方式，斩波功率模块的散热件23可共用，具体的，多个斩波模块21可共用一个散热件23，最多可以对4个斩波模块21，主要决定于散热件23的尺寸和风量大小。在实际中也可每个斩波模块对应一个散热件。本领域技术人员可以理解的是，对于散热件23和散热风机11的具体尺寸和结构可根据不同需要进行设定。
具体的实施例中，斩波功率模块通过斩波连接母排电连接，斩波连接母排位于斩波模块21的背面。当需要多个斩波功率模块时，可通过斩波连接母排将所有的斩波功率模块连接，对于斩波功率模块的具体尺寸可根据所需的功率进行设定。
上述实施例中公开的控制电路模块、输入电路模块、隔离开关模块和输出电路模块沿控制柜3的竖直方向由顶端到底端依次布置。此处公开了一种控制柜内的元器件的具体布置方式，在实际中也可根据不同的需要进行布置，且均在保护范围内。
在实际中，整流功率模并排布置，斩波功率模块并排布置，即在整流柜内的整流功率模块需要多个时，并排布置在整流柜内，以便于整流功率模块并联。同理斩波功率模块也可方便连接。
更进一步的实施例中，上述的充电变流器还包括连接整流柜1、斩波柜2和控制柜3的上表面的吊梁4；连接整流柜1、斩波柜2和控制柜3的下表面的叉车底座5，该叉车底座5用于与叉车插接。具体的，吊梁4可为能够与吊车的吊钩配合的凹槽，叉车底座5则为能够与叉车的叉板配合的滑槽，对于吊梁4和叉车底座5的具体尺寸可根据充电变流的重量进行设置，且均在保护范围内。
此外，本申请还公开了一种轨道交通车辆，包括充电变流器，其中，该充电变流器为上述实施例中公开了的充电变流器，因此，具有该充电变流器的轨道交通车辆也具有上述所有的技术效果，在此不再一一赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轨道交通车辆的充电变流器，其特征在于，包括：
整流柜(1)，所述整流柜(1)内设置有整流功率模块，所述整流功率模块沿竖向堆叠集成有整流模块(12)、散热风机(11)、输入断路器(14)和滤波磁性元件(15)，所述整流功率模块并联布置；
斩波柜(2)，所述斩波柜(2)内设置有斩波功率模块，所述斩波功率模块沿竖向堆叠集成有斩波模块(21)、散热件(23)和斩波磁性元件(22)，所述斩波功率模块并联布置；
控制柜(3)，所述控制柜(3)内集成有用于与所述整流功率模块和所述斩波功率模块电连接的控制电路模块、输入电路模块、隔离开关模块和输出电路模块。
2.根据权利要求1所述的充电变流器，其特征在于，所述散热风机(11)位于所述整流柜(1)的顶部，所述整流模块(12)位于所述整流柜(1)的中间位置，所述输入断路器(14)位于所述整流柜(1)的底部用于连接输入线缆，所述滤波磁性元件(15)与所述输入断路器(14)相背布置。
3.根据权利要求2所述的充电变流器，其特征在于，所述整流功率模块通过整流连接母排(13)电连接，所述整流连接母排(13)位于所述整流模块(12)的背面。
4.根据权利要求1所述的充电变流器，其特征在于，所述散热件(23)位于所述斩波柜(2)的顶部，所述斩波模块(21)位于所述斩波柜(2)的中间，所述斩波磁性元件(22)位于所述斩波柜(2)的底部。
5.根据权利要求4所述的充电变流器，其特征在于，相邻的所述斩波功率模块的所述散热件(23)可共用。
6.根据权利要求4所述的充电变流器，其特征在于，所述斩波功率模块通过斩波连接母排电连接，所述斩波连接母排位于所述斩波模块(21)的背面。
7.根据权利要求1所述的充电变流器，其特征在于，所述控制电路模块、所述输入电路模块、所述隔离开关模块和所述输出电路模块沿所述控制柜(3)的竖直方向由顶端到底端依次布置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的充电变流器，其特征在于，所述整流功率模块并排布置，所述斩波功率模块并排布置。
9.根据权利要求1-7任一项所述的充电变流器，其特征在于，还包括连接所述整流柜(1)、所述斩波柜(2)和所述控制柜(3)的上表面的吊梁(4)；
连接所述整流柜(1)、所述斩波柜(2)和所述控制柜(3)的下表面的叉车底座(5)，所述叉车底座(5)用于与叉车插接。
10.一种轨道交通车辆，包括充电变流器，其特征在于，所述充电变流器为如权利要求1-9任一项所述的充电变流器。
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