CN112350587A - 牵引辅助变流器和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种牵引辅助变流器和装置，包括：整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，三个模块中设置有相同路数的半桥电路；整流功率模块中的半桥电路用于进行整流；牵引逆变斩波功率模块中的三路半桥电路用于对直流电进行逆变，一路半桥电路用于直流电压过压斩波调节；辅助逆变功率模块的半桥电路用于对直流电进行辅助逆变。在该技术方案中，所使用的整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中都设置有相同路数的半桥电路，使得牵引辅助变流器中各个功率模块统型，可以互相通用互换，有效减少了牵引辅助变流器中所使用的功率模块的类型，有助于变流器功能分区及组件化布局设计，有利于用户检修维护效益的提升。
Description
技术领域
本申请涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种牵引辅助变流器和装置。
背景技术
随着交流传动技术的发展，采用大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，IGBT)为开关元件的变流器应用日益广泛，为了方便变流器主电路的维护，将一种主电路的多个IGBT器件进行安装集成，形成了一个整体的功率模块。
但由于变流器主电路功能和容量的不同，功率模块的结构也有各种类型，现有的牵引辅助变流器中，所使用的各种类型的功率模块都是专用定制化的，各个类型的功率模块的结构各不相同，导致了牵引辅助变流器中各个类型的功率模块的种类不断增加。
发明内容
本申请提供一种牵引辅助变流器和装置，用于解决现有牵引辅助变流器中所使用的各种类型的功率模块都是专用定制化，导致各种类型的功率模块的种类不断增加的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种牵引辅助变流器，包括：整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中设置有相同路数的半桥电路；
整流功率模块中的半桥电路用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电；
牵引逆变斩波功率模块中的半桥电路与整流功率模块的半桥电路连接，其中三路半桥用于对所述直流电进行逆变，并输出三相交流电供牵引电机，一路半桥电路用于直流电压过压抑制调节；
辅助逆变功率模块的半桥电路与整流功率模块的半桥电路连接，用于对直电流进行辅助逆变，并输出三相交流电至辅助输出电路。
在本实施例的牵引辅助变流器中，所使用的整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中都设置有相同路数的半桥电路，各个功率模块都是通过相同的半桥电路进行整流或者逆变，使得牵引辅助变流器中各个功率模块统型，可以互相通用互换，有效减少了牵引辅助变流器中所使用的功率模块的类型，有助于变流器功能分区及组件化布局设计，有利于用户检修维护效益的提升。
在其中一个实施例中，整流功率模块包括四路半桥电路，每两路半桥电路外部并联，用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电。
在本实施例中，通过将整流功率模块每两路半桥电路外部互相并联，构成单相全桥整流电路，相对于半桥电路的整流效率，全桥整流电路的整流效率更高，能够有较大的电流输出。
在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括预充电电路和中间电路，所述预充电电路与所述整流功率模块连接，所述整流功率模块通过所述中间电路与所述牵引逆变斩波模块、所述辅助逆变功率模块连接；
所述预充电电路用于在系统上电时，先对中间电路的直流环节储能电容进行预充电，避免上电时强大的冲击电流对功率模块和中间电路中的直流电容造成损伤。
在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括斩波电路，斩波电路与牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路连接，用于直流电压过压抑制调节。
在其中一个实施例中，辅助逆变功率模块中的半桥电路包括辅助逆变半桥电路和冗余半桥电路；辅助逆变半桥电路与整流功率模块中的半桥电路连接，用于对直流电进行逆变，并输出三相交流电至辅助输出电路；冗余半桥电路与整流功率模块中的半桥电路连接，用于作为所述辅助逆变半桥电路发生非短路故障时的冗余应用。
在本实施例中，通过设置辅助逆变半桥电路进行逆变，并有冗余半桥电路配备故障冗余支路，当辅助逆变半桥电路发生非短路故障时，冗余半桥电路可以作为冗余应用，保障辅助逆变功率模块可靠应用。
在其中一个实施例中，所述辅助逆变功率模块包括三路辅助逆变半桥电路和一路冗余半桥电路。
在其中一个实施例中，整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中的各路半桥电路均包括上开关管和下开关管，上开关管与下开关管串联。
在本实施例中，通过串联的上开关管和下开关管组成半桥电路，其电路结构简单，方便使用以及维护，同时还可有效降低电路成本。
在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括控制器，控制器连接整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，用于驱动上开关管和/或下开关管。
在本实施例中，通过控制器统一驱动半桥电路中的上开关管和/或下开关管，保证各个半桥电路工作的同步性，避免发生工作时发生紊乱。
在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括驱动芯片，控制器通过驱动芯片连接整流功率模块，驱动芯片用于同时输出驱动信号至整流功率模块的各路半桥电路。
在本实施例中，驱动芯片可以同时驱动整流功率模块中的各路半桥电路，实现驱动整流功率模块中的各路半桥电路同步工作，使得整流功率模块满足均流特性。
第二方面，本申请实施例提供了一种牵引辅助变流装置，包括：接触器、传感器、电容、电阻和上述的牵引辅助变流器，接触器、传感器、电容和电阻均与牵引辅助变流器连接。
本申请实施例提供的牵引辅助变流器和装置，通过在整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中设置相同路数的半桥电路，实现了整个牵引辅助变流器的简统化，使得各个功率模块之间具备通用性，并且不需要对每一个功率模块进行定制发开发，缩短了牵引辅助变流器的开发周期，同时也减少了所使用的各个功率模块所使用的部件的类别，不需要采购各种各样的部件，降低了采购成本以及后续的维护经济成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的牵引辅助变流器实施例一的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的整流功率模块的结构示意图；
图3为图2所示实施例中预充电电路的电路结构示意；
图4为本申请实施例提供的牵引逆变斩波功率模块的结构示意图；
图5为图4所示实施例中牵引逆变斩波功率模块以及斩波电路的电路示意图；
图6为本申请实施例提供的辅助逆变功率模块的示意图；
图7为本申请另一个实施例提供的牵引辅助变流器的结构示意图；
图8为本申请又一个实施例提供的牵引辅助变流器的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的牵引辅助变流装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
随着交流传动技术的发展，越来越多的变流器都采用大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)来作为开关元件，而为了提高变流器电路的可维护性，现有技术中则将多个IGBT开关元件集成起来形成一个功率模块，然后再安装到变流器电路中，这样虽然方便后续对电路进行维护，但是变流器电路的功能和容量的变化也会造成功率模块的变化，这样就使得功率模块出现了各种各样的类型，功率模块中多个IGBT开关元件在集成时的电路结构也千变万化，导致了变流器电路中所使用的每一种类型的功率模块都需要进行专用定制化，反而不利于前期的变流器产品开发工作，延长了变流器的开发周期，同时，若后续进行维护，由于变流器中各种不同类型的功率模块都是专用定制化的，导致了需要采购各种不同类型的功率模块作为备品备件，也提高了维护经济成本。
针对上述问题，本申请实施例提供了一种牵引辅助变流器和装置，通过在整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中设置相同路数的半桥电路，实现了整个牵引辅助变流器的简统化，使得各个功率模块之间具备通用性和互换性，并且不需要对每一个功率模块进行定制发开发，缩短了牵引辅助变流器的开发周期，同时也减少了各个功率模块所使用的零部件的类别，减少各个类型变流器所需要的功率模块的备品备件的类别，降低了采购成本以及后续的维护经济成本。
可以理解的是，本申请的实施例主要以用于牵引辅助变流器中进行解释说明。在实际应用中，牵引辅助变流器和牵引辅助变流器中对应的功率模块也可以变形到其他场景实现，进而演化到其他类型的变流器以及对应的功率模块中，此处不再说明。
下面在介绍本申请的技术方案之前，首先对本方案中的具体应用背景进行说明。
在轨道交通控制技术领域中，常见的动车组例如和谐系列动车组一般需要通过牵引电机进行牵引来实现高速行驶，同时列车被牵引行驶的过程中车厢内也需要提供相应的电源供应，例如照明电源供应等等，牵引辅助变流器作为动车组的核心零部件，它的作用就是为列车提供动力和车载电源。牵引辅助变流器首先接入牵引变压器输入的单相交流电，然后对单相交流电进行相关的处理，以实现对列车的供电。
具体的，牵引辅助变流器中设置有相应的功率模块，例如使用专用定制化的整流功率模块、专用定制化的牵引逆变斩波功率模块以及专用定制化的辅助逆变功率模块，这些功率模块的内部电路结构各不相同，使用的元器件等也存在差别，例如整流功率模块采用的就是相结构，其主要作用在于对单相交流电进行整流处理，相应的，其他功率模块也具有根据其自身内部电路结构的不同，其功能作用也各不相同。
因而，本申请中的牵引辅助变流器可以应用于现有的动车组中，通过本申请中的牵引辅助变流器来实现对列车的供电。
下面，通过具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图1为本申请实施例提供的牵引辅助变流器实施例一的结构示意图。如图1所示，该牵引辅助变流器可以包括：整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70。
其中，整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70中设置有相同路数的半桥电路。
整流功率模块30中的半桥电路用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电；
牵引逆变斩波功率模块50中的半桥电路与整流功率模块30的半桥电路连接，牵引逆变斩波功率模块中的三路半桥电路用于对直流电进行逆变，输出三相交流电供牵引电机60，牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路用于直流电压过压抑制调节；
辅助逆变功率模块70的半桥电路与整流功率模块30的半桥电路连接，用于对直流电进行辅助逆变，输出三相交流电至辅助输出电路80。
可以理解的是，在本实施例中，输入至整流功率模块30中的单相交流电可以是由牵引变压器10提供的，即整流功率模块30的输入端与牵引变压器10连接，具体的，整流功率模块30中包括有半桥电路，即整流功率模块30中的半桥电路的输入端与牵引变压器10连接，对牵引变压器10输入的单相交流电进行整流，整流功率模块30中的半桥电路的输出端分别与牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70连接。更具体的，整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70的半桥电路的路数是相同的，即整流功率模块30中的半桥电路的路数可以是多路，此时整流功率模块30中的各路半桥电路可以均与牵引变压器10连接，同时对牵引变压器10输入的单相交流电进行整流，整流功率模块30中的各路半桥电路分别对单相交流电整流之后，再通过直流母线输出直流电。
在本申请实施例中，牵引辅助变流器中的整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70的数量可以是单个，也可以是多个，其数量可以根据实际情况进行选择。
示例性的，牵引辅助变流器中可以设置有两个整流功率模块30、两个牵引逆变斩波功率模块50和一个辅助逆变功率模块70，其中，整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70中设置有相同路数的半桥电路。
在本申请实施例中，整流功率模块30中的半桥电路、牵引逆变斩波功率模块50中的半桥电路以及辅助逆变功率模块70中的半桥电路除了路数相同之外，电路结构也是相同的。
示例性的，半桥电路的电路结构可以具体由两个开关管串联组成，根据上下顺序将两个开关管分别对应称为上管与下管，上管的发射极与下管的集电极连接，且连接点作为交流端，上管的集电极以及下管的发射极作为直流端，上管和下管分别通过控制器21输出相应的控制信号来对上管和下管进行控制。
示例性的，开关管可以采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。
可选的，整流功率模块30与牵引逆变斩波功率模块50之间可以直接通过直流母线连接，即整流功率模块30通过直流母线将整流之后的直流电输分别输出至牵引逆变+斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70。
整流功率模块30与牵引逆变斩波功率模块50之间还可以根据实际情况设置相应的中间电路40，中间电路40作为直流环节，其可以根据实际需要来选择。
示例性的，中间电路40可以采用过压保护电路、滤波处理电路、开关控制电路并在这些电路中相应的设置电感、电阻、储能电容等元器件等，设置中间电路40的目的在于对整流功率模块30输出的直流电进行相关的处理，以使得牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70都能够得到一个稳定可控的直流电。
可选的，在本申请实施例中，在整流功率模块30与辅助逆变功率模块70之间也可以根据实际情况同样的设置相关的中间电路40，在此不再详细赘述。
可选的，整流功率模块30与牵引变压器10之间还设置有预充电电路20，预充电电路20的一端与牵引变压器10连接，预充电电路20的另一端与整流功率模块30连接，预充电电路20在牵引辅助变流器上电起始阶段能够限制电流的幅值，防止出现电流过大的情况，起到电路保护的作用。
在本申请实施例中，牵引逆变斩波功率模块50中的半桥电路对输入的稳定可控的直流电进行逆变斩波，并输出三相交流电至牵引电机60，使得牵引电机60带动动车组列车高速行驶。
在本申请实施例中，辅助逆变功率模块70中的半桥电路对输入的稳定可控的直流电进行辅助逆变，得到三相交流电并输出至动车组列车的辅助电源系统90中，为辅助电源系统90供电。
示例性的，辅助电源系统90包括有车厢照明和车厢空调等。
可选的，辅助逆变功率模块70与辅助电源系统90之间还可以设置辅助输出电路80，即辅助逆变功率模块70通过辅助输出电路80与辅助电源系统90连接。
示例性的，辅助输出电路80中设置有充电机、正弦滤波器、输出开关等。
本申请实施例提供的牵引辅助变流器，所使用的整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70中都设置有相同路数的半桥电路，各个功率模块都是通过相同的半桥电路进行整流或者逆变，使得牵引辅助变流器中各个功率模块统型，可以互相通用互换，有效减少了牵引辅助变流器中所使用的功率模块的类型，有助于变流器功能分区及组件化布局设计，有利于用户检修维护效益的提升。
图2为本申请实施例提供的整流功率模块30的电路结构示意图，如图2所示，整流功率模块30包括有四路半桥电路，四路半桥电路两两外部并联构成单相全桥整流电路，每两路半桥电路外部并联之后，其输入端与预充电电路20连接，其输出端与中间电路40连接，将从预充电电路20中输出的单相交流电进行整流，输出直流电至中间电路40。
可以理解，虽然整流功率模块30中的半桥电路的路数与牵引逆变斩波功率模块50中的半桥电路的路数、辅助逆变功率模块70中半桥电路的路数相同，但是实际上并非是对整流功率模块30中半桥电路的路数进行限定，在本实施例中，整流功率模块30中的半桥电路路数为四路仅仅是一种示例性的，可选的，在一些其他的实施例中，整流功率模块30中的半桥电路还可以为两路以上，每两路半桥电路互相并联。
可选的，整流功率模块30中的每一路半桥电路都包括有两个开关管，可称为上管和下管，上管的发射极与下管的集电极连接，且连接之后作为交流输入端，上管的集电极以及下管的发射极作为直流输出端，上管和下管分别通过控制器21输出相应的控制信号来对上管和下管进行控制。
示例性的，在本申请实施例中，上管和下管可采用IGBT，将单相交流电转换为直流电。
示例性的，在图2所示实施例的基础上，图3为图2所示实施例中预充电电路20的电路结构示意图，参照图3，预充电电路20中的元器件包括有接触器、预充电电阻和电流传感器，在上电起始阶段，牵引变压器10输出的单相交流电的电压较高，可以首先将开关K4-1闭合，由电阻R31来进行分压，以此来限制输入至整流功率模块30的单相交流电的电流幅值，当预充电完成之后，再闭合开关Q1，断开开关K4-1，通过预充电电路可以在整个系统上电时，先对中间电路40的直流环节储能电容进行预充电，避免上电时强大的冲击电流对各个功率模块和中间电路40中的直流电容造成损伤。
本实施例中，通过在预充电电路20中设置接触器、预充电电阻以及电流传感器，预充电电阻能够在上电起始阶段限制电流幅值，避免输入至整流功率模块30的单相交流电的电流急剧增大，起到电路保护的作用。
示例性的，图4为本申请实施例提供的牵引逆变斩波功率模块50的示意图，如图4所示，牵引逆变斩波功率模块50中的半桥电路包括牵引逆变三相半桥电路53(即上文中提到的牵引逆变斩波功率模块中的三路半桥电路)和斩波半桥电路52(即上文提到的牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路)。
其中，牵引逆变三相半桥电路53与整流功率模块30中的半桥电路连接，用于对直流电进行逆变，输出三相交流电供牵引电机；斩波半桥电路52与整流功率模块30中的半桥电路连接，用于直流电压过压抑制调节，具体是通过与斩波电路51连接，实现直流电压过压抑制调节。
牵引逆变三相半桥电路53可以通过中间电路40与整流功率模块30连接，斩波输出半桥电路52也可以通过中间电路40与整流功率模块30连接。
在本实施例中，牵引逆变三相半桥电路53可以是一路或者多路，斩波输出半桥电路52也可以是一路或多路，具体的，牵引逆变三相半桥电路53的路数与斩波输出半桥电路52的路数之和与整流功率模块30中的半桥电路路数相同。
在本实施例中，通过斩波输出，能够使得输出的三相交流电实现电压和频率可调，达到对牵引电机60运行状态进行控制的目的。
在图4所示实施例的基础上，图5为图4所示实施例中斩波电路51以及牵引逆变斩波功率模块50的结构示意图，参照图5，牵引辅助变流器中的斩波电路51与斩波半桥电路52连接，用于直流电压过压抑制调节。
本实施例中，牵引逆变斩波功率模块50中的斩波半桥电路52的路数为一路，牵引逆变三相半桥电路53的路数为三路，每一路牵引逆变三相半桥电路53和斩波输出半桥电路52中均包括两个开关管，可称为上管和下管，牵引逆变三相半桥电路53中的上管的发射极与下管的集电极连接，且连接之后作为输出端，上管的集电极以及下管的发射极作为输入端，上管和下管分别通过控制器21输出相应的控制信号来对上管和下管进行控制。斩波输半桥电路52中的上管的发射极与下管的集电极、斩波电路51连接，上管的集电极和下管的发射极作为输入端，同时下管的发射极还与斩波电路51的另一端连接。
可选的，斩波电路51包括有阻值可调的电阻以及电流传感器，电阻的数量以及阻值可以根据实际情况进行调节。
在本实施例中，斩波电路51通过对中间直流电压过压进行调节，达到抑制中间直流电压瞬间过压，通过斩波调节中间电压至预设值的目的。
图6为本申请实施例提供的辅助逆变功率模块70的电路结构示意图，如图6所示，辅助逆变功率模块70中的半桥电路包括辅助逆变半桥电路71和冗余半桥电路72。
其中，辅助逆变半桥电路71与整流功率模块30中的半桥电路连接，用于对直流电进行辅助逆变，输出三相交流电供辅助输出电路80；
冗余半桥电路72与整流功率模块30中的半桥电路连接，用于非短路桥臂故障冗余应用。
本实施例中，辅助逆变三相半桥电路71和冗余半桥电路72的电路结构都相同，冗余半桥电路72的路数可以为一路或多路，辅助逆变半桥电路71的路数也可以为一路或多路，辅助逆变半桥电路71和冗余半桥电路72的路数之和与整流功率模块30中的半桥电路路数相同。
辅助逆变半桥电路71可以通过中间电路40与整流功率模块30中的半桥电路连接，冗余半桥电路72也可以通过中间电路40与整流功率模块30中的半桥电路连接。
辅助逆变三相半桥电路71可以通过输出电路80与辅助电源系统90连接，从而输出三相逆变辅助交流电至辅助电源系统90。
可选的，每一路辅助逆变半桥电路71中包括有两个开关管，可以称为上管和下管，上管的发射极与下管的集电极连接之后，作为输出端，输出三相逆变辅助交流电至辅助电源系统90，上管的集电极和和下管的发射极作为输入端，对整流功率模块30输出的直流电进行逆变。每一路冗余半桥电路72中也包括有两个开关管，也可以称为上管和下管，上管的发射极与下管的集电极连接之后空载，上管的源极与下管的漏极作为输入端，当任意一路辅助逆变半桥电路71出现故障时，可以通过输入高低压信号至冗余半桥电路72中，保障辅助逆变功率模块可靠应用。
图7为本申请另一个实施例提供的牵引辅助变流器的结构示意图，图7在图1的基础上，进一步，如图7所示，牵引辅助变流器还包括控制器21。其中，控制器21连接整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70，用于驱动上开关管和/或下开关管。
在本实施例中，控制器21通过驱动整流功率模块30、牵引逆变斩波功率模块50和辅助逆变功率模块70中各路半桥电路中的上开关管和/或下开关管，实现牵引辅助变流器的整流以及逆变功能，从而为列车提供动力和车载电源，具体的，控制器21中可以预先设置相应的驱动控制逻辑，在牵引辅助变流器进入工作时，控制器21根据该驱动控制逻辑来驱动对应的上开关管和/或下开关管。
可选的，上开关管和下开关管均可以采用IGBT。
图8为本申请又一个实施例提供的牵引辅助变流器的结构示意图，图8在图7的基础上，进一步的，如图8所示，牵引辅助变流器还包括驱动芯片22。
其中，控制器21通过驱动芯片22连接整流功率模块30，驱动芯片22用于同时输出驱动信号至整流功率模块30的各路半桥电路。
在本申请实施例中，控制器21发出同一信号并分为两路进入到驱动芯片22，驱动芯片22再对应的输出驱动信号至整流功率模块30中的各路半桥电路，同时驱动各路半桥电路工作，保障了各路半桥电路的驱动同步性。
图9为本申请实施例提供的牵引辅助变流装置的结构示意图，如图9所示，牵引辅助变流装置包括接触器11、传感器13、电阻、电容和上述的牵引辅助变流器12，接触器11、电阻、电容和传感器13均与牵引辅助变流器12连接。
在本实施例中，接触器11的一端与牵引辅助变流器12连接，另一端可以与牵引电机60连接，通过接触器11来自动控制电路的通断，传感器的一端与牵引辅助变流器12连接，另一端可以与控制器21连接，通过传感器13对牵引辅助变流器的工作状态进行监控。
可选的，传感器13可以采用温度传感器、交流电流传感器、电压传感器等。
可选的，牵引辅助变流装置还包括有散热器(未图示)，散热器可设置在牵引辅助变流器周围，当牵引辅助变流器工作时，散热器可以对牵引辅助变流器进行散热，防止产生过热现象。具体的，散热器可以采用风冷式散热器或者水冷式散热器。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“以”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”关系，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是，在本申请实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围，在本申请的实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种牵引辅助变流器，其特征在于，包括：整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，所述整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中设置有相同路数的半桥电路；
所述整流功率模块中的半桥电路用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电；
所述牵引逆变斩波功率模块中的半桥电路与所述整流功率模块中的半桥电路连接，所述牵引逆变斩波功率模块中的三路半桥电路用于对所述直流电进行逆变，并输出三相交流电至牵引电机，所述牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路用于直流电压过压抑制调节；
所述辅助逆变功率模块的半桥电路与所述整流功率模块的半桥电路连接，用于对所述直电流进行辅助逆变，并输出三相交流电至辅助输出电路。
2.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述整流功率模块包括四路半桥电路，每两路半桥电路外部并联，用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电。
3.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述牵引辅助变流器还包括预充电电路和中间电路，所述预充电电路与所述整流功率模块连接，所述整流功率模块通过所述中间电路与所述牵引逆变斩波模块、所述辅助逆变功率模块连接；
所述预充电电路用于在牵引辅助变流器上电时，先对所述中间电路中的直流环节储能电容进行预充电。
4.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述牵引辅助变流器还包括斩波电路，所述斩波电路与所述牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路连接，用于直流电压过压抑制调节。
5.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述辅助逆变功率模块中的半桥电路包括辅助逆变半桥电路和冗余半桥电路；
所述辅助逆变半桥电路与所述整流功率模块中的半桥电路连接，用于对所述直流电进行辅助逆变，输出三相交流电至辅助输出电路；
所述冗余半桥电路与所述整流功率模块中的半桥电路连接，用于作为所述辅助逆变半桥电路发生非短路故障时的冗余应用。
6.根据权利要求5所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述辅助逆变功率模块包括三路辅助逆变半桥电路和一路冗余半桥电路。
7.根据权利要求1-6任一项所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中的各路半桥电路均包括上开关管和下开关管，所述上开关管与所述下开关管串联。
8.根据权利要求7所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述牵引辅助变流器还包括控制器，所述控制器连接所述整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，用于驱动所述上开关管和/或所述下开关管。
9.根据权利要求8所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述牵引辅助变流器还包括驱动芯片，所述控制器通过所述驱动芯片连接所述整流功率模块，所述驱动芯片用于同时输出驱动信号至所述整流功率模块的各路半桥电路。
10.一种牵引辅助变流装置，其特征在于，包括：接触器、传感器、电容、电阻和权利要求1-9任一项所述的牵引辅助变流器，所述接触器、传感器和电容、电阻均与牵引辅助变流器连接。
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