[实用新型]用于客车的移动式直供电逆变电源

说明书

技术领域

本实用新型及一种逆变电源，尤其涉及一种用于客车的移动式直供电逆变电源。

背景技术

当前，我国在铁路客运列车上作了升级改造，将以往的可开窗户改为了固定封死的窗户后，车厢内的空气流通则全部依靠空调机组提供，这使得空调的使用率大大提高，同时也是列车上用电量较大的电气设备。尤其在夏天，由于空调供电器件的连续长时间工作，会出现长时间满载运行导致器件的过度“疲劳”，而空调的电源来自于逆变器，在实际应用中，逆变器是将特定的直流电转换为指定的交流电。而列车上整个逆变器系统通常采用半桥或全桥电路结构，由于安装空间有限，且安装在车底，运行环境恶劣，更换维修困难。最终将增快逆变器老化或损坏，结果导致空调机组停止工作，致使车厢内温度居高不下，旅客反映极为强烈，若采用相邻车厢临时拉电缆方式，存在很大的安全隐患。

为解决上述问题，根据市场需求，西安车辆段联合我公司研发了这款针对上述问题的移动式逆变电源(Portable lrnverter Power Supply，PIPS)，其中的移动的逆变器是整个”直一交”变换式PIPS系统的核心部分。体积小，移动方便，绝缘性高，当客运火车上的逆变器发生故障时，PIPS通过完成“直流一交流”的功率变换给负载供电。也就是说当列车上的逆变主路发生故障时，通过PIPS替代列车逆变部分给负载不间断供电，满足空调等设备的连续运行。又因为负载的电源都是由逆变器供给，因此，逆变器输出的质量直接决定整个PIPS系统的供电性能和可靠性。然而，由于控制系统精度的限制，如给定参考正弦调制波、三角载波的不对称，以及各桥臂中的功率开关器件的开关特性，导通压降以及驱动电路通道等因素的差异，都会导致逆变器的输出波形中存在直流成份。不仅如此，在系统动态过渡过程中，如逆变器软启动，以及输出侧负载变化(突加、突卸负载)时，也会使逆变器输出含有几个周波的直流分量。无论是系统稳态运行还是动态过渡过程中产生的直流分量都会使得接在逆变器输出侧的互感器、变压器等产生偏磁。当直流偏磁累积到一定程度后就可以使互感器、变压器铁芯发生饱和，同时伴随励磁电流增大，损耗增加，严重的时候还会影响逆变器的正常工作，影响系统的可靠运行。目前，消除互感器、变压器偏磁的主要技术有：通过改变互感器、变压器的设计来抑制偏磁。具体做法为，在其铁芯加气隙，就可以使得互感器、变压器能承受较大的直流电流且不容易饱和。但是这种方案完全行不通，因为列车上的互感设备、变压设备是固形的，不可以改动的，且不允许改动。就算改动也会导致整个PIPS系统效率降低。因此，要解决这个问题，就要从PIPS的逆变输出上着手。

在电路的拓扑结构中加入隔直电容。将隔直电容与变压器原边绕组串联，来阻断直流分量。这种方案虽然简单、可操作性强。但是隔直电容的引入增加了电路的复杂程度，而且大功率隔制电容的选取也非常困难，同时增加了整个PIPS系统的体积、重量和成本，这也是我公司设计要考虑的难点和特色。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种用于客车的移动式直供电逆变电源，旨在解决当前逆变器易损坏、维修更换难度大、现有移动式逆变电源输出电流中含有直流成分、工作效率低、电路复杂的技术问题。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于客车的移动式直供电逆变电源，包括依次对应连接的用于与DC600V电压连接的输入接口、继电器、用于将直流高压逆变为交流低压的逆变系统、用于输出交流低压输出接口；所述逆变系统包括DSP控制模块、电压电流反馈单元、电压反馈单元、滤波器、对应连接于所述DSP控制模块的IGBT模块、用于为所述DSP控制模块提供电压的辅助电源；所述继电器对应连接于IGBT模块，所述电压电流反馈单元对应连接于所述IGBT模块与DSP控制模块之间，用于检测经IGBT模块逆变后的电压及电流并反馈至DSP控制模块中，所述电压反馈单元对应连接于所述DSP控制模块与继电器之间，用于检测输入IGBT模块中的电压并反馈至DSP控制模块中，所述IGBT模块逆变后的电压经由所述滤波器输出至输出接口。

还包括显示及输入单元，所述显示及输入单元包括对应连接于所述滤波器与输出接口之间的且用于显示逆变后电压的U相电压表、V相电压表、W相电压表。

所述显示及输入单元还包括对应连接于所述DSP控制模块的用于显示逆变后输出电压及电流的并用于输入对应设置信息的触摸屏。

所述输入接口为航空插头公头或航空插头母头。

所述输出接口为航空插头公头或航空插头母头。