CN210608938U - 一种车辆的牵引辅助变流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆的牵引辅助变流装置，包括传动控制模块、整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅变模块、辅助变压器模块、充电机模块和柜体。所述柜体的内腔分为一个第一腔体和两个第二腔体，且所述第一腔体的腔体高度高于两个所述第二腔体的腔体高度。所述整流模块、所述第一逆变模块、所述第二逆变模块和所述辅变模块沿所述第一腔体延伸方向并列设置于所述第一腔体内。所述传动控制模块、所述充电机模块、所述辅助变压器模块设置于高度相对较低的第二腔体内，有利于提高集成度，节约牵引辅助变流装置的空间大小和重量大小。

Description

一种车辆的牵引辅助变流装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通车辆领域，特别是指一种车辆的牵引辅助变流装置。

背景技术

目前，轨道交通车辆领域的变流装置大多采用分体设计或一体设计两种方式。将牵引变流器和辅助变流器集成一体称为牵引辅助变流装置，辅助变流器从中间直流回路取电，牵引辅助变流装置采用一套冷却系统及控制系统，这种方式一定程度上提高了设备的集成度。

但是牵引辅助变流装置涉及电气器件多，功率大，且集成冷却系统，器件的不合理布置，一方面导致变流装置体积和重量大，另一方面可能因为电气绝缘、电磁兼容等问题造成器件的不正常运行。

当前牵引辅助流装置多为长方体形状，通过边梁吊装或弹性悬挂等方式安装于车底。且现有的牵引辅助变流装置整体布局大多仅仅围绕如何实现主电路功能研究，存在器件布局不合理的问题，以致牵引辅助变流装置体积及重量较大。

例如专利(申请号为CN 201620502931.6)公开了一种牵引辅助一体化变流器，该方法将牵引变流器和辅助变流器集成一体化，车底安装，装置外形尺寸为3760mm×2140mm×610mm(L×W×H)，重量2600kg。相比牵引和辅助独立成柜有一定体积重量及控制方面的优势，但器件集成度不够，且其布局无法满足中间高两边低的车顶异形空间。因此，优化牵引辅助变流装置的器件布局，提高器件集成化程度，是亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种车顶布置的牵引辅助变流装置，用于解决目前的牵引辅助变流装置无法安装于中间高、两边低的车顶异形空间。

本实用新型提供了一种车辆的牵引辅助变流装置，包括：

传动控制模块、整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅变模块、辅助变压器模块、充电机模块和柜体；

所述柜体靠近所述车辆的车顶设置，且包括一形状与所述车顶相适配的盖体；所述柜体的内腔分为：一个第一腔体和两个第二腔体，所述第一腔体位于两个所述第二腔体的中间，且所述第一腔体的腔体高度高于两个所述第二腔体的腔体高度；

所述整流模块、所述第一逆变模块、所述第二逆变模块和所述辅变模块沿所述第一腔体延伸方向并列设置于所述第一腔体内；

所述传动控制模块、所述充电机模块、所述辅助变压器模块设置于所述第二腔体内。

在其它一些实施方式中，还包括：

风机模块、水冷模块和热交换器模块；

所述热交换器模块和水冷模块均块设置于所述第二腔体内；

所述风机模块设置于所述第一腔体内。

在其它一些实施方式中，还包括：供电模块

所述供电模块包括：单相交流输入件；

所述单相交流输入件被配置为向所述整流模块输入单相交流电。

在其它一些实施方式中，所述供电模块还包括：三相交流输入件；

所述三相交流输入件被配置为向所述整流模块输入三相交流电。

在其它一些实施方式中，所述供电模块还包括：直流输入件；

所述整流模块与所述第一逆变模块通过母排连接；

所述直流输入件被配置为向所述母排输入直流电。

在其它一些实施方式中，所述供电模块还包括：充放电件和接触器件；

所述充电机模块还包括：充电机件、电抗器件和滤波器件；

所述充放电件、所述接触器件、所述电抗器件、所述滤波器件和所述辅助变压器模块依次设置于其中一个所述第二腔体内；

所述传动控制模块、所述充电机件、所述水冷模块和所述热交换器模块依次设置于另一个所述第二腔体内；

所述整流模块、所述第一逆变模块、所述第二逆变模块、所述辅变模块和所述风机模块依次设置于所述第一腔体内。

在其它一些实施方式中，还包括：支撑电容；

多个所述支撑电容叠放于所述第一逆变模块的上下空间内和所述第二逆变模块的上下空间内。

在其它一些实施方式中，还包括：传感器；

多个所述传感器设置于所述整流模块的下部空间。

在其它一些实施方式中，所述柜体还包括：与所述盖体相适配的底座；

所述底座垂直于所述第一腔体延伸方向的截面形状为长方形；所述盖体垂直于所述第一腔体延伸方向的截面形状为梯形。

在其它一些实施方式中，所述底座的底面和两个侧面均设置多个柜门；所述第一腔体的延伸方向与两个所述侧面的延伸方向一致。

本实用新型实施例提供一种车辆的牵引辅助变流装置，包括传动控制模块、整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅变模块、辅助变压器模块、充电机模块和柜体。所述柜体的内腔分为一个第一腔体和两个第二腔体，且所述第一腔体的腔体高度高于两个所述第二腔体的腔体高度。所述整流模块、所述第一逆变模块、所述第二逆变模块和所述辅变模块沿所述第一腔体延伸方向并列设置于所述第一腔体内。整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块和辅变模块体积接近，占的空间接近，它们并列设置有利于提高集成度，节约牵引辅助变流装置的空间大小和重量大小。所述传动控制模块、所述充电机模块和所述辅助变压器模块的高度接近且高度相对较小，因此将他们设置于高度相对较低的第二腔体内，有利于提高集成度，节约牵引辅助变流装置的空间大小和重量大小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的牵引辅助变流装置俯视图；

图2为本实用新型实施例提供的牵引辅助变流装置电路图；

图3为本实用新型实施例提供的柜体爆炸示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

目前的牵引辅助变流装置的形状大多为长方体形，牵引辅助变流装置通过吊装的方式或者悬挂的方式安装于车底，牵引辅助变流装置内的器件集成度不够，这导致牵引辅助变流装置的体积较大。目前还没有其它形状的牵引辅助变流装置可以充分利用车体不规则的空间。

基于此，本实用新型实施例提供一种车辆的牵引辅助变流装置，包括：

传动控制模块、整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅变模块、辅助变压器模块、充电机模块和柜体；

在本实施例中，所述传动控制模块用于控制所述整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅变模块、辅助变压器模块和充电机模块的协调工作，同时监测各模块的状态参量，用于车辆的控制和保护。整流模块通过中间直流电路与第一逆变模块、第二逆变模块和辅变模块电连接。整流模块用于将输入整流模块的第一交流电转换成第一直流电，第一直流电通过中间直流电路供给负载、第一逆变模块、第二逆变模块或辅变模块。第一逆变模块和第二逆变模块用于将输入第一逆变模块和第二逆变模块的第一直流电转变成第二交流电并提供给电机以供电机工作。辅变模块用于将输入辅变模块的第一直流电逆变为第三交流电，第三交流电经辅助变压器模块降压，之后输出给对应设备及充电机模块。充电机模块将输入充电机的第三交流电逆变为直流电，然后向蓄电池等充电。很显然，这并不是以上模块唯一的电连接方式。

柜体靠近车辆的车顶设置，柜体包括盖体，车顶的形状大多是拱形的，在本实施例中，盖体的形状与车顶的形状相适配以充分利用车顶的异形空间，例如，盖体横截面的形状可以为拱形，盖体横截面的形状可以为梯形等，也即盖体向外凸起以保证盖体中间的高度高于两侧即可满足盖体与车顶相适配。

如前所述，盖体中间的高度高于两侧，在本实施例中柜体内腔中间部分的高度高于两侧，以此为界将柜体的内腔分为：一个第一腔体和两个第二腔体，所述第一腔体位于两个所述第二腔体的中间，且所述第一腔体的腔体高度高于两个所述第二腔体的腔体高度。

所述整流模块、所述第一逆变模块、所述第二逆变模块和所述辅变模块沿所述第一腔体延伸方向并列设置于所述第一腔体内。整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块和辅变模块体积接近，占的空间接近，所以它们并列设置有利于提高集成度，节约牵引辅助变流装置的空间大小和重量大小。同时，整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块和辅变模块通过电线或铜排连接，并列设置有利于电线布置。

所述传动控制模块、所述充电机模块和所述辅助变压器模块的高度接近且相对高度较小，因此将他们设置于高度相对较低的第二腔体内，有利于提高集成度，节约牵引辅助变流装置的空间大小和重量大小。

基于上述实施例，作为一个更加具体的实施例，参考图3，所述柜体还包括：与所述盖体相适配的底座。底座包括底面21和两个侧面22，两个侧面22的延伸方向与第一腔体23的延伸方向一致，两个第二腔体24位于第一腔体23的两侧，也即第一腔体23在两个第二腔体24的中间。如图3所示，盖体包括前盖体25，前盖体25的形状与盖体垂直于所述第一腔体23延伸方向的截面形状一致，均为为梯形，底座垂直于所述第一腔体23延伸方向的截面形状为长方形。如图3所示，底面21和两个侧面22均设置多个柜门26；多个柜门26均设置有安全锁。

在一个可选的实施例中，牵引辅助变流装置还包括：风机模块、水冷模块和热交换器模块；所述热交换器模块和水冷模块均块设置于所述第二腔体内；所述风机模块设置于所述第一腔体内。在本实施例中对不同发热功率的器件分别采用水冷和风冷两种冷却方式，对散热功率小的器件，比如辅助变压器模块采用风冷散热，其它的器件采用水冷方式散热。

水冷模块包括膨胀水箱和水泵，水冷模块与水管连接，水管遍布第一腔体和第二腔体，用于实现对器件的水冷散热。水泵用于给水增压以使水在水管内循环运输，实现对器件的冷却。在封闭的水冷模块内，水在循环过程中有温度的变化，由于热胀冷缩的原因，会有水压的变化，膨胀水箱在供热系统中容纳水的膨胀量，起到定压作用和为系统补水的作用。

风机模块包括风机，风机是依靠输入的机械能提高气体压力并排送气体的机械，通过风机将冷风吸入柜体内腔，通过热交换器模块与水管中的热水进行热交换，以冷却水泵中的热水。同时将冷风排出柜体腔内，在排出冷风时冷风通过辅助变压器模块并对辅助变压器实现冷却。

由于风机模块体积较大，所以将风机模块设置于所述第一腔体内；从高度上来说，热交换器的高度相对较低，所以将热交换器设置在第二腔体内；从功能上说，热交换器需要风机吸入的冷风冷却热交换器内的水管，所以将热交换器与风机设置在同一列，以使冷风经过热交换器，带走热交换的热量，实现冷却。从高度上考虑，水冷模块高度相对较低，从功能上来说，水冷模块靠近热交换器和风冷模块设置可缩短水管长度，所以将他们设置于所述第二腔体内，以提高牵引辅助变流装置的集成度且能更好的实现他们的功能。所述水管遍布所述第一腔体内和所述第二腔体内，以充分冷却器件。

基于上述实施例，在一个可选的实施例中，参考图1和图2，所述供电模块还包括：充放电件16和接触器件15。所述充电机模块还包括：充电机件2、电抗器件14和滤波器件13。所述充放电件16、所述接触器件15、所述电抗器件14、所述滤波器件13和所述辅助变压器模块12依次设置于其中一个所述第二腔体内。这种设置方式便于，

所述传动控制模块1、所述充电机件2、所述水冷模块和所述热交换器模块10依次设置于另一个所述第二腔体内；其中，水冷模块包括膨胀水箱3和水泵8，且膨胀水箱3和水泵8并列设置于第二腔体内。

所述整流模块4、所述第一逆变模块5、所述第二逆变模块6、所述辅变模块7和所述风机模块11依次设置于所述第一腔体内。在其它一些实施例中，可在柜体内腔增加一个侧壁将风道9、热交换器模块10、风机模块11和辅助变压器模块12限定于一个子腔体内，以使风冷和水冷模块分开。

在本实施例中，牵引辅助变流装置还包括：支撑电容；多个所述支撑电容叠放于所述第一逆变模块5的上下空间内和所述第二逆变模块6的上下空间内。柜体安装在车顶时，盖体与车顶相适应，上下空间是指第一逆变模块5和第二逆变模块6并未直接和柜体内腔接触，第一逆变模块5和盖体之间的空间指上部空间，第一逆变模块5和底面21之间的空间指下部空间，总称上下空间。

在本实施例中，牵引辅助变流装置还包括：传感器；多个所述传感器设置于所述整流模块4的下部空间。同上，整流模块4和底面21之间的空间指下部空间。

由此可见，从总整体看，器件这样布局使柜体内腔空间利用率高，且这种布局对称，重心保持在中间，便于抵抗车辆震动。在本实施例中，有电连接关系的器件采用电线或者铜排连接，有电连接关系的器件挨的比较近便于排线。从局部看，传动控制模块安装在离柜体侧壁比较近的位置，传动控制模块到外部插头的线越短，信号越好。传感器放在离传动控制模块最近的地方，便于传感器采集的信号传输给传动控制模块，信号的传输路径越短，干扰相对较小。

基于上述实施例，在一个可选的实施例中，参考图2，牵引辅助变流装置还包括：供电模块，所述供电模块包括：单相交流输入件17。所述单相交流输入件17被配置为向所述整流模块输入单相交流电。所述供电模块还包括：三相交流输入件18；所述三相交流输入件18被配置为向所述整流模块输入三相交流电。所述供电模块还包括：直流输入件19；所述整流模块4与所述第一逆变模块5通过母排连接；所述直流输入件19被配置为向所述母排输入直流电。

由此可见，该牵引辅助变流装置的电路可以满足多种供电方式，包含单相交流输入、直流输入和三相交流输入三种。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本实用新型难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本实用新型难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本实用新型的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本实用新型的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本实用新型。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本实用新型的具体实施例对本实用新型进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，包括：

传动控制模块、整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅变模块、辅助变压器模块、充电机模块和柜体；

所述柜体靠近所述车辆的车顶设置，且包括一形状与所述车顶相适配的盖体；所述柜体的内腔分为：一个第一腔体和两个第二腔体，所述第一腔体位于两个所述第二腔体的中间，且所述第一腔体的腔体高度高于两个所述第二腔体的腔体高度；

所述整流模块、所述第一逆变模块、所述第二逆变模块和所述辅变模块沿所述第一腔体延伸方向并列设置于所述第一腔体内；

所述传动控制模块、所述充电机模块、所述辅助变压器模块设置于所述第二腔体内。

2.根据权利要求1所述的车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，还包括：

风机模块、水冷模块和热交换器模块；

所述热交换器模块和水冷模块均块设置于所述第二腔体内；

所述风机模块设置于所述第一腔体内。

3.根据权利要求2所述的车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，还包括：供电模块

所述供电模块包括：单相交流输入件；

所述单相交流输入件被配置为向所述整流模块输入单相交流电。

4.根据权利要求3所述的车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，

所述供电模块还包括：三相交流输入件；

所述三相交流输入件被配置为向所述整流模块输入三相交流电。

5.根据权利要求3所述车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，

所述供电模块还包括：直流输入件；

所述整流模块与所述第一逆变模块通过母排连接；

所述直流输入件被配置为向所述母排输入直流电。

6.根据权利要求3所述车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，

所述供电模块还包括：充放电件和接触器件；

所述充电机模块还包括：充电机件、电抗器件和滤波器件；

所述充放电件、所述接触器件、所述电抗器件、所述滤波器件和所述辅助变压器模块依次设置于其中一个所述第二腔体内；

所述传动控制模块、所述充电机件、所述水冷模块和所述热交换器模块依次设置于另一个所述第二腔体内；

所述整流模块、所述第一逆变模块、所述第二逆变模块、所述辅变模块和所述风机模块依次设置于所述第一腔体内。

7.根据权利要求1所述车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，

还包括：支撑电容；

多个所述支撑电容叠放于所述第一逆变模块的上下空间内和所述第二逆变模块的上下空间内。

8.根据权利要求1所述车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，

还包括：传感器；

多个所述传感器设置于所述整流模块的下部空间。

9.根据权利要求1所述的车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，所述柜体还包括：与所述盖体相适配的底座；

所述底座垂直于所述第一腔体延伸方向的截面形状为长方形；所述盖体垂直于所述第一腔体延伸方向的截面形状为梯形。

10.根据权利要求9所述的车辆的牵引辅助变流装置，其特征在于，

所述底座的底面和两个侧面均设置多个柜门；所述第一腔体的延伸方向与两个所述侧面的延伸方向一致。

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