CN112953256A - 一种多流制变流器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多流制变流器，该多流制变流器包括：整流器、直流回路、交流电网供电模式下闭合的第一交流开关和第二交流开关、内燃发电机供电模式下闭合的第一开关回路和直流供电模式下闭合的第二开关回路。本方案中，多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式，保证动车在运行过程中满足不同的电压制式，同时取消二次滤波电路，简化多流制变流器的结构，降低多流制变流器的体积和重量。

Description

一种多流制变流器
技术领域
本发明涉及动车组技术领域，具体涉及一种多流制变流器。
背景技术
随着科学技术的发展，动车逐渐成为人们日常出行的主要交通工具之一，各个国家也在大力发展自身的动车组网络。
由于不同国家的供电制式不同，尤其是欧洲的一些国家，这些国家的国土面积较小，动车在运行过程中难免会碰到供电制式的变化。现有技术中，现有的双流制变流器虽然能满足直流和交流两种电压制式。但是该双流制变流器配置多路隔离开关和在直流回路中设计二次滤波电路，而二次滤波电路的电路复杂和元器件数量较大，并且电力电容和电抗器的体积大和重量大，前述因素会造成双流制变流器的体积大、重量重和结构复杂。
因此，目前在满足多种电压制式的前提下，如何减小变流器的体积和重量，以及如何简化变流器的结构，成为如今亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种多流制变流器，以解决现有的双流制变流器的体积大、重量重和结构复杂等问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例第一方面公开一种多流制变流器，所述多流制变流器包括：
整流器、直流回路、交流电网供电模式下闭合的第一交流开关和第二交流开关、内燃发电机供电模式下闭合的第一开关回路和直流供电模式下闭合的第二开关回路；
所述第一交流开关的第一端与第一个次边绕组的正输出端连接，所述第一交流开关的第二端与所述整流器的第一正输入端连接，所述整流器的第一负输入端与所述第一个次边绕组的负输出端连接；
所述第二交流开关的第一端与第二个次边绕组的正输出端连接，所述第二交流开关的第二端与所述整流器的第二正输入端连接，所述整流器的第二负输入端与所述第二个次边绕组的负输出端连接；
所述第一开关回路的输入端与内燃发电机连接，所述第一开关回路的第一输出端与所述整流器的第一正输入端连接，所述第一开关回路的第二输出端与所述整流器的第一负输入端连接，所述第一开关回路的第三输出端与所述整流器的第二负输入端连接；
所述整流器的输出端与所述直流回路的输入端并联，所述直流回路的输出端与被供电设备并联；
所述第二开关回路的输入端与直流电源连接，所述第二开关回路的输出端与所述被供电设备并联。
优选的，所述被供电设备至少包括：牵引逆变电路、辅助逆变电路和直流输出电路中的一种或多种；
所述辅助逆变电路的输入端分别与所述直流回路的输出端和所述第二开关回路的输出端并联；
所述辅助逆变电路的输出端与交流负载连接，所述辅助逆变电路的输出端与所述直流输出电路的输入端连接，所述直流输出电路的输出端与直流负载连接；
所述牵引逆变电路的输入端分别与所述直流回路的输出端和所述第二开关回路的输出端并联，所述牵引逆变电路的输出端分别与n个牵引电机连接，n为正整数。
优选的，所述直流回路包括：第一电阻、第二电阻、电压传感器和支撑电容；
所述第一电阻的第一端与所述整流器的正输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述整流器的负输出端连接；
所述电压传感器的第一端与所述整流器的正输出端连接，所述电压传感器的第二端接地，所述电压传感器的第二端与所述第一电阻的第二端连接；
所述支撑电容与所述整流器并联，所述支撑电容分别与所述第二开关回路的输出端和所述被供电设备并联。
优选的，所述牵引逆变电路包括：牵引逆变模块、斩波电流传感器和斩波电阻；
所述牵引逆变模块的输入端与所述直流回路的输出端并联，所述斩波电流传感器的第一端接入所述牵引逆变模块，所述斩波电流传感器的第二端通过所述斩波电阻与所述牵引逆变模块的负输入端连接。
优选的，所述辅助逆变电路包括：DC-AC模块和AC-AC模块；
所述DC-AC模块的输入端与所述直流回路的输出端并联，所述DC-AC模块的输出端与所述AC-AC模块的输入端连接，所述AC-AC模块的输出端与所述直流输出电路的输入端连接，所述AC-AC模块的输出端与所述交流负载连接。
优选的，所述多流制变流器还包括：第三电阻和在交流电网供电模式下闭合的第三交流开关；
所述第三交流开关的第一端与所述第一个次边绕组的正输出端连接，所述第三交流开关的第二端通过所述第三电阻与所述整流器的第一正输入端连接。
优选的，所述第一开关回路包括：第一三相接触器；
所述第一三相接触器的W相输入端、V相输入端和U相输入端分别与所述内燃发电机的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接；
所述第一三相接触器的W相输出端与所述整流器的第一正输入端连接，所述第一三相接触器的V相输出端与所述整流器的第一负输入端连接，所述第一三相接触器的U相输出端与所述整流器的第二负输入端连接。
优选的，所述第一开关回路还包括：第二三相接触器和第四电阻；
所述第二三相接触器的W相输入端、V相输入端和U相输入端分别与所述内燃发电机的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接；
所述第二三相接触器的W相输出端、V相输出端和U相输出端分别通过所述第四电阻与所述第二三相接触器的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接。
优选的，所述第二开关回路包括：隔离开关和第一直流开关；
所述第一直流开关的第一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第一直流开关的第二端与所述隔离开关的第一输入端连接；
所述隔离开关的第二输入端通过电容接地，所述隔离开关的第二输入端与所述直流电源的负输出端连接；
所述隔离开关的第一输出端与所述牵引逆变电路的正输入端连接，所述隔离开关的第二输出端与所述牵引逆变电路的负输入端连接。
优选的，所述第二开关回路还包括：第五电阻和直流供电模式下闭合的第二直流开关；
所述第二直流开关的第一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第二直流开关的第二端通过所述第五电阻与所述第一直流开关的第二端连接。
基于上述本发明实施例提供的一种多流制变流器，该多流制变流器包括：整流器、直流回路、交流电网供电模式下闭合的第一交流开关和第二交流开关、内燃发电机供电模式下闭合的第一开关回路和直流供电模式下闭合的第二开关回路。本方案中，多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式，保证动车在运行过程中满足不同的电压制式，同时取消二次滤波电路，简化多流制变流器的结构，降低多流制变流器的体积和重量。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多流制变流器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种多流制变流器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种多流制变流器的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的再一种多流制变流器的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的多流制变流器的架构示意图。
本发明实施例中所涉及的元器件的编号为：整流器101、直流回路102、牵引逆变电路103、辅助逆变电路104、直流输出电路105、第一交流开关106、第二交流开关107、第一开关回路108、第二开关回路109、第三电阻110、第三交流开关111、第一电流传感器112、第二电流传感器113和电容114。
具体实施方式
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。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
由背景技术可知，动车在运行过程中难免会碰到供电制式的变化，现有的双流制变流器虽然能满足直流和交流两种电压制式。但是该双流制变流器配置多路隔离开关和在直流回路中设计二次滤波电路，而二次滤波电路的电路复杂和元器件数量较大，会造成双流制变流器的体积大、重量重和结构复杂。
因此，本发明实施例提供一种多流制变流器，该多流制变流器包括：整流器、直流回路、交流电网供电模式下闭合的第一交流开关和第二交流开关、内燃发电机供电模式下闭合的第一开关回路和直流供电模式下闭合的第二开关回路。在满足不同电压制式的前提下，取消了二次滤波电路，以降低多流制变流器的体积和重量。
参见图1，示出了本发明实施例提供的一种多流制变流器的结构示意图，所述多流制变流器包括：整流器101、直流回路102、交流电网供电模式下闭合的第一交流开关106和第二交流开关107、内燃发电机供电模式下闭合的第一开关回路108、直流供电模式下闭合的第二开关回路109。
所述第一交流开关106的第一端与第一个次边绕组的正输出端(如图1中的s1端)连接，所述第一交流开关106的第二端与所述整流器101的第一正输入端连接，所述整流器101的第一负输入端与所述第一个次边绕组的负输出端(如图1中的s2端)连接。
所述第二交流开关107的第一端与第二个次边绕组的正输出端(如图1中的s3端)连接，所述第二交流开关107的第二端与所述整流器101的第二正输入端连接，所述整流器101的第二负输入端与所述第二个次边绕组的负输出端(如图1中的s4端)连接。
所述第一开关回路108的输入端与内燃发电机连接，所述第一开关回路108的第一输出端与所述整流器101的第一正输入端连接，所述第一开关回路108的第二输出端与所述整流器101的第一负输入端连接，所述第一开关回路108的第三输出端与所述整流器101的第二负输入端连接。
所述整流器101的输出端与所述直流回路102的输入端并联，所述直流回路102的输出端与被供电设备并联。
所述第二开关回路109的输入端与直流电源(也可称为直流供电网)连接，所述第二开关回路109的输出端与所述被供电设备并联。
需要说明的是，所述直流电源的负输出端通过电容114接地。
所述多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式等多种供电制式，为更好解释说明在不同的供电制式下所述多流制变流器的工作状态，通过以下内容进行说明。
交流电网供电模式：交流电网的交流输入电压经过牵引变压器变压后，经过两个所述次边绕组(s1/s2，s3/s4)进入所述多流制变流器。通过所述第一交流开关106和所述第二交流开关107将单相交流输入电压输入所述整流器101。
需要说明的是，所述图1中的牵引变压器连接的U相和V相仅用于举例说明。
所述整流器101将该单相交流输入电压转换成直流输入电压，并通过所述直流回路102将直流输入电压传输给所述被供电设备，为所述被供电设备供电。
内燃发电机供电模式：内燃发电机输出的三相交流电经过所述第一开关回路108输入所述整流器101，所述整流器101将所述三相交流电转换成直流输入电压，并通过所述直流回路102将直流输入电压传输给所述被供电设备，为所述被供电设备供电。
需要说明的是，在所述整流器101内部，通过绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor，IGBT)反并联二极管，实现三相不可控整流。
直流供电模式：直流电源通过所述第二开关回路109将直流输入电压传输给所述被供电设备，为所述被供电设备供电。
在本发明实施例中，多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式等不同的供电制式，保证动车在运行过程中满足不同的电压制式。同时，该多流制变流器取消二次滤波电路，简化多流制变流器的结构，降低多流制变流器的体积和重量。
所述被供电设备至少包括：牵引逆变电路103、辅助逆变电路104和直流输出电路105中的一种或多种。参见图2，示出了本发明实施例提供的一种多流制变流器的结构示意图。
所述辅助逆变电路104的输入端分别与所述直流回路102的输出端和所述第二开关回路109的输出端并联。也就是说，所述辅助逆变电路104的输入端与所述直流回路102的输出端并联，所述辅助逆变电路104的输入端与所述第二开关回路109的输出端并联。
所述辅助逆变电路104的输出端与交流负载连接，所述辅助逆变电路104的输出端与所述直流输出电路105的输入端连接，所述直流输出电路105的输出端与直流负载连接。
所述牵引逆变电路103的输入端分别与所述直流回路102的输出端和所述第二开关回路109的输出端并联，所述牵引逆变电路103的输出端分别与n个牵引电机连接(例如图2中的M1和M2)，n为正整数。也就是说，所述牵引逆变电路103的输入端与所述直流回路102的输出端并联，所述牵引逆变电路103的输入端与所述第二开关回路109的输出端并联。
需要说明的是，所述直流输出电路105用于将交流电压转换为直流电压，即所述直流输出电路105可为AC-DC模块。所述直流输出电路105还可用于为蓄电池供电，即该直流输出电路105的输出端也可与蓄电池连接。
所述多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式等多种供电制式，为更好解释说明在不同的供电制式下所述多流制变流器的工作状态，通过以下内容进行说明。
交流电网供电模式：交流电网的交流输入电压经过牵引变压器变压后，经过两个所述次边绕组(s1/s2，s3/s4)进入所述多流制变流器。通过所述第一交流开关106和所述第二交流开关107将单相交流输入电压输入所述整流器101。
需要说明的是，所述图2中的牵引变压器连接的U相和V相仅用于举例说明。
所述整流器101将该单相交流输入电压转换成直流输入电压，并通过所述直流回路102将直流输入电压输入所述牵引逆变电路103和所述辅助逆变电路104。所述牵引逆变电路103对该直流输入电压进行相应处理后为n个所述牵引电机供电。
所述辅助逆变电路104对该直流输入电压进行相应处理后输入所述直流输出电路105，以及为交流负载供电。所述直流输出电路105为直流负载供电。
内燃发电机供电模式：内燃发电机输出的三相交流电经过所述第一开关回路108输入所述整流器101，所述整流器101将所述三相交流电转换成直流输入电压，所述牵引逆变电路103、所述辅助逆变电路104和所述直流输出电路105对该直流输入电压的处理过程，可参见上述交流电网供电模式的相关内容，在此不再进行赘述。
需要说明的是，在所述整流器101内部，通过绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor，IGBT)反并联二极管，实现三相不可控整流。
直流供电模式：直流电源通过所述第二开关回路109将直流输入电压分别输入所述牵引逆变电路103、所述辅助逆变电路104和所述直流输出电路105，所述牵引逆变电路103、所述辅助逆变电路104和所述直流输出电路105对该直流输入电压的处理过程，可参见上述交流电网供电模式的相关内容，在此不再进行赘述。
在本发明实施例中，多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式等不同的供电制式，保证动车在运行过程中满足不同的电压制式。同时，该多流制变流器取消二次滤波电路，简化多流制变流器的结构，降低多流制变流器的体积和重量。
优选的，结合图2，参见图3，示出了本发明实施例提供的另一种多流制变流器的结构示意图。
所述直流回路102包括：第一电阻1021、第二电阻1022、电压传感器1023和支撑电容1024。
所述第一电阻1021的第一端与所述整流器101的正输出端连接，所述第一电阻1021的第二端与所述第二电阻1022的第一端连接，所述第二电阻1022的第二端与所述整流器101的负输出端连接。
所述电压传感器1023的第一端与所述整流器101的正输出端连接，所述电压传感器1023的第二端接地，所述电压传感器1023的第二端与所述第一电阻1021的第二端连接。
所述支撑电容1024与所述整流器101并联，所述支撑电容1024分别与所述第二开关回路109的输出端、所述牵引逆变电路103的输入端和所述辅助逆变电路104的输入端并联。
需要说明的是，所述第一电阻1021、所述第二电阻1022和所述支撑电容1024构成滤波储能电路。由于整车N线悬空，所述电压传感器1023也可用于提供接地检测功能。
所述牵引逆变电路103包括：牵引逆变模块1031(INV)、斩波电流传感器1032和斩波电阻1033。
所述牵引逆变模块1031(INV)的输入端与所述直流回路102的输出端并联，所述斩波电流传感器1032的第一端接入所述牵引逆变模块1031，所述斩波电流传感器1032的第二端通过所述斩波电阻1033与所述牵引逆变模块1031的负输入端连接。
可以理解的是，所述斩波电流传感器1032的第一端与所述牵引逆变模块1031的斩波管连接。
需要说明的是，在所述牵引逆变模块1031的内部设置所述斩波管，该斩波管用于将直流电压快速释放。
所述辅助逆变电路104包括：DC-AC模块1041和AC-AC模块1042。
所述DC-AC模块1041的输入端与所述直流回路102的输出端并联，所述DC-AC模块1041的输出端与所述AC-AC模块1042的输入端连接，所述AC-AC模块1042的输出端与所述直流输出电路105的输入端连接，所述AC-AC模块1042的输出端与所述交流负载连接。
需要说明的是，所述AC-AC模块1042用于将交流输入电压转换成符合预设要求的交流电，为交流负载供电。
所述第一开关回路108包括：第一三相接触器1081。
所述第一三相接触器1081的W相输入端、V相输入端和U相输入端分别与所述内燃发电机的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接。
所述第一三相接触器1081的W相输出端与所述整流器101的第一正输入端连接，所述第一三相接触器1081的V相输出端与所述整流器101的第一负输入端连接，所述第一三相接触器1081的U相输出端与所述整流器101的第二负输入端连接。
所述第二开关回路109包括：隔离开关1091和第一直流开关1092。
所述第一直流开关1092的第一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第一直流开关1092的第二端与所述隔离开关1091的第一输入端连接。
所述隔离开关1091的第二输入端通过所述电容114接地，所述隔离开关1091的第二输入端与所述直流电源的负输出端连接。
所述隔离开关1091的第一输出端与所述牵引逆变电路103的正输入端连接，所述隔离开关1091的第二输出端与所述牵引逆变电路103的负输入端连接。
相应的，所述多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式等多种供电制式，为更好解释说明在不同的供电制式下所述多流制变流器的工作状态，通过以下内容进行说明。
交流电网供电模式：交流电网的交流输入电压经过牵引变压器变压后，经过两个所述次边绕组(s1/s2，s3/s4)进入所述多流制变流器。通过所述第一交流开关106和所述第二交流开关107将单相交流输入电压输入所述整流器101。
由前述内容可知，所述第一电阻1021、所述第二电阻1022和所述支撑电容1024构成所述滤波储能电路。
所述整流器101将该单相交流输入电压转换成直流输入电压，并通过所述滤波储能电路将直流输入电压输入所述牵引逆变模块1031和所述DC-AC模块1041。
所述牵引逆变模块1031对该直流输入电压进行相应处理后为n个所述牵引电机供电。所述DC-AC模块1041将该直流输入电压转换为交流输入电压，并通过所述AC-AC模块1042将该交流输入电压转换成符合预设要求的交流电，为交流负载供电。
所述AC-AC模块1042将该符合预设要求的交流电输入所述直流输出电路105，所述直流输出电路105将该交流电转换为直流电后为直流负载供电。
内燃发电机供电模式：内燃发电机输出的三相交流电经过所述第一三相接触器1081输入所述整流器101，所述整流器101将该三相交流电转换成直流输入电压的后续内容，请参见上述交流电网供电模式的相关内容，在此不再进行赘述。
直流供电模式：直流电源通过所述第一直流开关1092和所述隔离开关1091，分别将直流输入电压输入所述牵引逆变模块1031和所述DC-AC模块1041，所述牵引逆变模块1031和所述DC-AC模块1041对该直流输入电压的后续处理过程，可参见上述交流电网供电模式的相关内容，在此不再进行赘述。
在本发明实施例中，多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式等不同的供电制式，保证动车在运行过程中满足不同的电压制式。同时，该多流制变流器取消二次滤波电路，简化多流制变流器的结构，降低多流制变流器的体积和重量。
优选的，结合图3，参见图4，示出了本发明实施例提供的又一种多流制变流器的结构示意图。
所述多流制变流器还包括：第三电阻110和在交流电网供电模式下闭合的第三交流开关111。
所述第三交流开关111的第一端与所述第一个次边绕组的正输出端连接，所述第三交流开关111的第二端通过所述第三电阻110与所述整流器101的第一正输入端连接。
需要说明的是，所述第一交流开关106、第三交流开关111和所述第三电阻110构成充电短接电路。
所述第一开关回路108还包括：第二三相接触器1082和第四电阻1083。
所述第二三相接触器1082的W相输入端、V相输入端和U相输入端分别与所述内燃发电机的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接。
所述第二三相接触器1082的W相输出端、V相输出端和U相输出端分别通过所述第四电阻1083与所述第二三相接触器1082的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接。
所述第二开关回路109还包括：第五电阻1093和直流供电模式下闭合的第二直流开关1094。
所述第二直流开关1094的第一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第二直流开关1094的第二端通过所述第五电阻1093与所述第一直流开关1092的第二端连接。
所述多流制变流器还包括：第一电流传感器112和第二电流传感器113；
所述第一电流传感器112的第一端与所述第二个次边绕组的负输出端连接，所述第一电流传感器112的第二端与所述整流器101的第二负输入端连接。
所述第二电流传感器113的第一端与所述第一个次边绕组的负输出端连接，所述第二电流传感器113的第二端与所述整流器101的第一负输入端连接。
相应的，所述多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式等多种供电制式，为更好解释说明在不同的供电制式下所述多流制变流器的工作状态，通过以下内容进行说明。
由前述内容可知，所述第一交流开关106、第三交流开关111和所述第三电阻110构成充电短接电路。
交流电网供电模式：交流电网的交流输入电压经过牵引变压器变压后，经过两个所述次边绕组(s1/s2，s3/s4)进入所述多流制变流器。通过所述充电短接电路、所述第二交流开关107、所述第一电流传感器112和所述第二电流传感器113将单相交流输入电压输入所述整流器101。
需要说明的是，在交流电网供电模式下，所述充电短接电路的元器件开合状态为：先闭合所述第三交流开关111，此时所述第一交流开关106断开，待所述支撑电容1024的电压上升至预设电压值时，闭合所述第一交流开关106，断开所述第三交流开关111。
由前述内容可知，所述第一电阻1021、所述第二电阻1022和所述支撑电容1024构成所述滤波储能电路。
所述整流器101将该单相交流输入电压转换成直流输入电压，并通过所述滤波储能电路将直流输入电压输入所述牵引逆变模块1031和所述DC-AC模块1041。
所述牵引逆变模块1031对该直流输入电压进行相应处理后为n个所述牵引电机供电。所述DC-AC模块1041将该直流输入电压转换为交流输入电压，并通过所述AC-AC模块1042将该交流输入电压转换成符合预设要求的交流电，为交流负载供电。
所述AC-AC模块1042将该符合预设要求的交流电输入所述直流输出电路105，所述直流输出电路105将该交流电转换为直流电后为直流负载供电。
内燃发电机供电模式：内燃发电机输出的三相交流电经过所述第一三相接触器1081、所述第二三相接触器1082和所述第四电阻1083输入所述整流器101，所述整流器101将该三相交流电转换成直流输入电压的后续内容，请参见上述交流电网供电模式的相关内容，在此不再进行赘述。
需要说明的是，在内燃发电机供电模式下，所述第一三相接触器1081和所述第二三相接触器1082的开合状态为：先闭合所述第二三相接触器1082，此时所述第一三相接触器1081断开，待所述支撑电容1024的电压上升至预设电压值时，闭合所述第一三相接触器1081，断开所述第二三相接触器1082。
直流供电模式：直流电源通过所述第一直流开关1092、所述第二直流开关1094、所述第五电阻1093和所述隔离开关1091分别将直流输入电压输入所述牵引逆变模块1031和所述DC-AC模块1041，所述牵引逆变模块1031和所述DC-AC模块1041对该直流输入电压的后续处理过程，可参见上述交流电网供电模式的相关内容，在此不再进行赘述。
需要说明的是，在所述直流供电模式下，所述第一直流开关1092和所述第二直流开关1094的开合状态为：先闭合所述第二直流开关1094，此时所述第一直流开关1092断开，待所述支撑电容1024的电压上升至预设电压值时，闭合所述第一直流开关1092，断开所述第二直流开关1094。
为更好解释说明上述涉及的所述多流制变流器的功能，通过图5示出的多流制的多流制变流器的架构示意图进行举例说明，需要说明的是，所述图5示出的内容仅用于举例说明。
结合图5示出的内容，在动车牵引模式下，电压从交流供电网、内燃发电机或直流供电网输入所述多流制变流器，所述多流制变流器为牵引电机、交流负载和直流负载供电。
如图5，当所述多流制变流器的供电模式为交流电网供电模式时，电压也可从交流供电网流向直流供电网，为直流供电网的相关储能设备(例如动力电池)充电。
相应的，当所述多流制变流器的供电模式为内燃发电机供电模式时，电压也可从内燃发电机流向直流供电网，为直流供电网的相关储能设备(例如动力电池)充电。
在动车制动模式下，制动所产生的能量从牵引电机通过所述多流制变流器反馈至交流供电网、直流供电网、直流负载和交流负载，减少制动电阻消耗的能量。
综上所述，本发明实施例提供一种多流制变流器，该多流制变流器包括：整流器、直流回路、交流电网供电模式下闭合的第一交流开关和第二交流开关、内燃发电机供电模式下闭合的第一开关回路和直流供电模式下闭合的第二开关回路。本方案中，多流制变流器满足交流电网供电模式、内燃发电机供电模式和直流供电模式，保证动车在运行过程中满足不同的电压制式，同时取消二次滤波电路，简化多流制变流器的结构，降低多流制变流器的体积和重量。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
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)

1.一种多流制变流器，其特征在于，所述多流制变流器包括：
整流器、直流回路、交流电网供电模式下闭合的第一交流开关和第二交流开关、内燃发电机供电模式下闭合的第一开关回路和直流供电模式下闭合的第二开关回路；
所述第一交流开关的第一端与第一个次边绕组的正输出端连接，所述第一交流开关的第二端与所述整流器的第一正输入端连接，所述整流器的第一负输入端与所述第一个次边绕组的负输出端连接；
所述第二交流开关的第一端与第二个次边绕组的正输出端连接，所述第二交流开关的第二端与所述整流器的第二正输入端连接，所述整流器的第二负输入端与所述第二个次边绕组的负输出端连接；
所述第一开关回路的输入端与内燃发电机连接，所述第一开关回路的第一输出端与所述整流器的第一正输入端连接，所述第一开关回路的第二输出端与所述整流器的第一负输入端连接，所述第一开关回路的第三输出端与所述整流器的第二负输入端连接；
所述整流器的输出端与所述直流回路的输入端并联，所述直流回路的输出端与被供电设备并联；
所述第二开关回路的输入端与直流电源连接，所述第二开关回路的输出端与所述被供电设备并联。
2.根据权利要求1所述的多流制变流器，其特征在于，所述被供电设备至少包括：牵引逆变电路、辅助逆变电路和直流输出电路中的一种或多种；
所述辅助逆变电路的输入端分别与所述直流回路的输出端和所述第二开关回路的输出端并联；
所述辅助逆变电路的输出端与交流负载连接，所述辅助逆变电路的输出端与所述直流输出电路的输入端连接，所述直流输出电路的输出端与直流负载连接；
所述牵引逆变电路的输入端分别与所述直流回路的输出端和所述第二开关回路的输出端并联，所述牵引逆变电路的输出端分别与n个牵引电机连接，n为正整数。
3.根据权利要求1或2所述的多流制变流器，其特征在于，所述直流回路包括：第一电阻、第二电阻、电压传感器和支撑电容；
所述第一电阻的第一端与所述整流器的正输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述整流器的负输出端连接；
所述电压传感器的第一端与所述整流器的正输出端连接，所述电压传感器的第二端接地，所述电压传感器的第二端与所述第一电阻的第二端连接；
所述支撑电容与所述整流器并联，所述支撑电容分别与所述第二开关回路的输出端和所述被供电设备并联。
4.根据权利要求2所述的多流制变流器，其特征在于，所述牵引逆变电路包括：牵引逆变模块、斩波电流传感器和斩波电阻；
所述牵引逆变模块的输入端与所述直流回路的输出端并联，所述斩波电流传感器的第一端接入所述牵引逆变模块，所述斩波电流传感器的第二端通过所述斩波电阻与所述牵引逆变模块的负输入端连接。
5.根据权利要求2所述的多流制变流器，其特征在于，所述辅助逆变电路包括：DC-AC模块和AC-AC模块；
所述DC-AC模块的输入端与所述直流回路的输出端并联，所述DC-AC模块的输出端与所述AC-AC模块的输入端连接，所述AC-AC模块的输出端与所述直流输出电路的输入端连接，所述AC-AC模块的输出端与所述交流负载连接。
6.根据权利要求2所述的多流制变流器，其特征在于，所述多流制变流器还包括：第三电阻和在交流电网供电模式下闭合的第三交流开关；
所述第三交流开关的第一端与所述第一个次边绕组的正输出端连接，所述第三交流开关的第二端通过所述第三电阻与所述整流器的第一正输入端连接。
7.根据权利要求2所述的多流制变流器，其特征在于，所述第一开关回路包括：第一三相接触器；
所述第一三相接触器的W相输入端、V相输入端和U相输入端分别与所述内燃发电机的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接；
所述第一三相接触器的W相输出端与所述整流器的第一正输入端连接，所述第一三相接触器的V相输出端与所述整流器的第一负输入端连接，所述第一三相接触器的U相输出端与所述整流器的第二负输入端连接。
8.根据权利要求7所述的多流制变流器，其特征在于，所述第一开关回路还包括：第二三相接触器和第四电阻；
所述第二三相接触器的W相输入端、V相输入端和U相输入端分别与所述内燃发电机的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接；
所述第二三相接触器的W相输出端、V相输出端和U相输出端分别通过所述第四电阻与所述第二三相接触器的W相输出端、V相输出端和U相输出端连接。
9.根据权利要求2所述的多流制变流器，其特征在于，所述第二开关回路包括：隔离开关和第一直流开关；
所述第一直流开关的第一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第一直流开关的第二端与所述隔离开关的第一输入端连接；
所述隔离开关的第二输入端通过电容接地，所述隔离开关的第二输入端与所述直流电源的负输出端连接；
所述隔离开关的第一输出端与所述牵引逆变电路的正输入端连接，所述隔离开关的第二输出端与所述牵引逆变电路的负输入端连接。
10.根据权利要求9所述的多流制变流器，其特征在于，所述第二开关回路还包括：第五电阻和直流供电模式下闭合的第二直流开关；
所述第二直流开关的第一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第二直流开关的第二端通过所述第五电阻与所述第一直流开关的第二端连接。
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