一種車載輔助電源高頻隔離裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及到軌道交通設備領域，特指一種適用于軌道交通設備中車載輔助電源的高頻電氣隔離裝置。
【背景技術】
[0002]車載輔助電源裝置包括SIV和充電機。SIV為車載輔助逆變器，是用來為整車空壓機、空調等提供AC380V電源的電源裝置。在傳統的車載輔助電源裝置中，SIV普遍采用工頻變壓器隔離的電氣隔離方式。隨著列車技術的發展，旅客對列車舒適度要求越來越高，以及車上輔助負載的變化，輔助電源裝置的容量也要求越來越大，而列車本身空間的限制以及對部件重量的嚴格要求，列車上輔助負載對SIV的體積、容量要求越來越高，這就對SIV的重量要求越來越苛刻。因此，采用工頻變壓器隔離的SIV在這些要求的沖擊下，其缺陷越實用新型顯，而且SIV的設計難度也越來越大。
[0003]同時，傳統車載SIV由于其輸入電壓范圍廣，如地鐵輸入電壓有750V (范圍525V-900V)和1500V (范圍1000V-1800V )兩種，這就要求SIV在設計時，需要充分考慮各種復雜的工況對SIV各種器件的影響，這樣非常不利于SIV的模塊化與系列化。
[0004]采用高頻隔離技術可以有效地解決SIV體積、重量和逆變變流裝置標準化設計的要求。但是，由于高頻隔離技術普遍需要采用諧振技術來實現，在寬輸入電壓范圍和寬負載范圍的工況會給諧振電路設計帶來非常大的難度。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種體積小、重量輕、成本低、電氣隔離效果好的車載輔助電源高頻隔離裝置。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種車載輔助電源高頻隔離裝置，包括斬波單元、高頻隔離單元、傳感器檢測單元、隔離驅動單元和控制單元，所述斬波單元作為前級穩壓裝置直接經蓄電池充電機與直流輔助負載相連；所述高頻隔離單元作為后級穩壓裝置，接至前級穩壓裝置，并經逆變電源后與交流輔助負載相連。
[0008]作為本實用新型的進一步改進:所述斬波單元用來將范圍很寬的輸入電壓轉換成穩定的直流輸出電壓，或者輸出范圍近似恒定的直流輸出電壓。
[0009]作為本實用新型的進一步改進:所述高頻隔離單元用來將斬波單元輸出電壓轉換成高頻矩形脈沖波。
[0010]作為本實用新型的進一步改進:所述高頻隔離單元包括高頻逆變單元、二次整流單元和輸出濾波單元，所述高頻逆變單元包括全橋逆變電路和高頻變壓器，所述全橋逆變電路采用IGBT作為功率變換元器件，所述高頻變壓器用來實現輸入輸出電氣隔離。
[0011]作為本實用新型的進一步改進:所述全橋逆變電路單元采用復合母排的連接方式。
[0012]作為本實用新型的進一步改進:所述隔離驅動單元用來將來自控制單元的脈沖驅動信號轉換為IGBT開關信號，同時將檢測到的IGBT故障反饋給控制單元。
[0013]作為本實用新型的進一步改進:所述控制單元用來根據各種反饋量和狀態信息完成各種保護、邏輯控制及自診斷功能，并產生IGBT觸發脈沖。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0015]1、本實用新型的車載輔助電源高頻隔離裝置，不僅大大簡化了諧振電路的設計難度，同時采用前級Buck電路穩壓，可以使得諧振電路上器件的電壓應力大大降低，系統采取雙級穩壓的方案，有利于提高系統的動態性能和相應精度。
[0016]2、本實用新型的車載輔助電源高頻隔離裝置，能夠方便車載SIV的逆變變流裝置和蓄電池充電機模塊化，系列化；在輸入工況和輸出工況都非常復雜時，降低高頻隔離裝置的設計難度。
[0017]3、本實用新型的車載輔助電源高頻隔離裝置，電氣隔離裝置采用高頻隔離技術，滿足列車輔助電源的裝車要求，體現車載電源技術的先進性，其可靠性能滿足列車的運用要求。高頻隔離裝置正常啟動時，通過控制軟件設置輸出電壓線性上升，，由于兩級都能夠軟起，因此可以有效減小對逆變變流裝置和蓄電池充電機輸入電路的沖擊。
[0018]4、本實用新型的車載輔助電源高頻隔離裝置，控制單元實現對整個系統的數字量、模擬量以及啟停邏輯控制，同時具備故障自診斷與保護、故障記錄與故障下載等功能，并可通過以太網口與上位機的數據交換，實現實時數據監視、波形記錄等功能。高頻隔離裝置具有完善的保護功能，這些保護功能可以使高頻隔離裝置在不加任何外圍保護裝置的情況下，有序的關閉系統，同時還具有自診斷功能，能夠通過控制單元LED顯示器查詢高頻隔離裝置的運行狀態，人及接口界面非常友好，同時通過網絡將高頻隔離裝置的運行狀態發送至上位機，同時自身也將對故障進行記錄。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的應用原理示意圖。
[0020]圖2是本實用新型在具體應用實例中的結構原理示意圖。
[0021]圖3是本實用新型在具體應用實例中的電路原理示意圖。
[0022]圖4是本實用新型在具體應用實例中控制單元的拓撲結構示意圖。
[0023]圖例說明:
[0024]1、斬波單元；2、高頻隔離單元；201、高頻逆變單元；202、二次整流單元；203、輸出濾波單元；3、傳感器檢測單元；4、隔離驅動單元；5、控制單元。
【具體實施方式】
[0025]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0026]本實用新型的車載輔助電源高頻隔離裝置，采用高頻隔離技術，以滿足列車輔助電源的裝車要求，體現車載電源技術的先進性，其可靠性能滿足列車的運用要求；其針對諧振電路設計困難的缺陷，提出一種采用Buck電路穩壓+軟開關諧振電路高頻隔離的高頻隔離裝置。如圖1所示，本實用新型的車載輔助電源高頻隔離裝置的輸入端與預充電及濾波裝置、輸入電源相連，輸出端經逆變電源與交流輔助負載相連、經蓄電池充電機與直流輔助負載相連。如圖2和圖3所示，本實用新型的車載輔助電源高頻隔離裝置，包括斬波單元1、高頻隔離單元2、傳感器檢測單元3、隔離驅動單元4和控制單元5，即:本實用新型的高頻隔離裝置為采用兩級電路的方案，前級穩壓裝置采用斬波單元1來進行穩壓，簡化后級電路的工況，降壓斬波穩壓后，能夠有效降低后級功率管應力，并直接經蓄電池充電機與直流