技術領域

本發明涉及軌道交通車載設備，尤其涉及高速動車組、城際動車組的牽引輔助變流器。

背景技術

牽引輔助變流器為高速動車組和城際動車組的核心零部件，它為列車提供動力和車載電源。圖1為現有的牽引輔助變流器的結構示意圖。如圖1所示，牽引輔助變流器的輸入為牽引變壓器的二次側繞組的單相交流電，兩臺整流器分別連接兩套牽引變壓器的二次側繞組，輸出的直流母線并聯在一起。直流母線上連接兩套逆變器，各自驅動兩臺牽引電機。直流母線上連接一套輔助變流器，經過電氣隔離和濾波后，輸出正弦的交流電。并且，采用一個集中的控制器，對所有整流器、逆變器、輔助變流器進行控制。

但是，這種牽引輔助變流器中的直流母線是共用的，控制器是共用的，在某些故障發生時，不可避免導致整個機組停機，因此冗余度仍有待提高。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本發明的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發明的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

發明內容

本發明實施例提供一種牽引輔助變流器，以解決現有技術中的由于直流母線并連在一起，控制器共用，從而導致在某些故障發生時，不可避免導致整個機組停機的問題。

為了達到上述目的，本發明實施例公開了一種牽引輔助變流器，包括：至少兩臺牽引變流器、直流切換開關以及輔助變流器；所述牽引變流器之間不共用直流母線，且每一牽引變流器牽引至少一臺牽引電機；所述直流切換開關連接于所述多臺牽引變流器的直流母線，用于將其中一臺牽引變流器的直流母線連接到所述輔助變流器的直流輸入端口。

進一步地，在一實施例中，每一臺所述牽引變流器包括：整流器和牽引逆變器；所述整流器連接于牽引變壓器二次側繞組，用于將所述牽引變壓器二次側繞組的單相交流電整流成直流電；所述牽引逆變器連接所述整流器，用于將所述直流電逆變成頻率幅值可控的交流電，以牽引對應的牽引電機。

進一步地，在一實施例中，所述輔助變流器包括斬波器、中頻隔離DC/DC變流器、輔助逆變器以及正弦濾波器；

所述斬波器連接所述直流切換開關，用于對所述直流切換開關切換的其中一臺牽引變流器的直流母線所輸出的直流電進行調壓；

所述中頻隔離DC/DC變流器連接所述斬波器，用于對所述斬波器輸出的直流電壓進行中頻逆變，生成中頻的方波電壓，并對所述中頻的方波電壓進行隔離變壓后整流為低壓直流電；

所述輔助逆變器連接所述中頻隔離DC/DC變流器，用于將所述低壓直流電逆變為三相工頻交流電；

所述正弦濾波器連接所述輔助逆變器，用于對所述三相工頻交流電進行濾波，生成正弦的三相交流電。

進一步地，在一實施例中，所述斬波器為升壓斬波器或降壓斬波器，數量為一個或多個；當所述斬波器為多個時，所述多個斬波器串聯連接并采用均壓控制。

進一步地，在一實施例中，所述中頻隔離DC/DC變流器包括中頻逆變器、中頻變壓器以及中頻整流器；所述中頻逆變器用于對所述斬波器輸出的直流電壓進行中頻逆變，生成中頻的方波電壓；所述中頻變壓器用于對所述中頻的方波電壓進行隔離變壓；所述中頻整流器用于對隔離變壓后的方波電壓進行整流，生成所述低壓直流電。

進一步地，在一實施例中，還包括輸出接觸器；所述輸出接觸器連接于所述輔助變流器，用于實現對所述輔助變流器生成的三相交流電的開通和斷開。

進一步地，在一實施例中，還包括充電機；所述充電機連接所述中頻隔離DC/DC變流器，用于將所述低壓直流電進行DC/DC轉換，作為列車的控制電。

進一步地，在一實施例中，還包括對所述牽引動力裝置進行控制的分布式控制器；所述分布式控制器包括牽引變流器控制器、輔助變流器控制器以及多個底層控制器；所述多個底層控制器用于接收上位機指令，采集包括電壓、電流、轉速在內的控制信號，對整流器功率模塊、牽引逆變器功率模塊、輔助變流器功率模塊進行實時控制；所述牽引變流器控制器與牽引變流器對應設置，每一套牽引變流器對應一個牽引變流器控制器，所述牽引變流器控制器用于控制所述牽引變流器，向所述牽引變流器包括的整流器功率模塊和牽引逆變器功率模塊的底層控制器發出指令并接收反饋信號；所述輔助變流器控制器用于控制所述輔助變流器以及直流切換開關，向所述輔助變流器中的輔助變流器功率模塊的底層控制器發出指令并接收反饋信號。