[实用新型]带有控制单元的电力电子变压器及轨道车辆电力系统

权利要求书

1.一种带有控制单元的电力电子变压器，其特征在于，包括：控制单元 和电力电子变压器；

所述控制单元包括：主控制器和N个分控制器；

所述电力电子变压器包括：输入电感和N个功率单元；

所述功率单元包括：相互连接的H桥变换器和直流-直流DC/DC变换器， 其中，所述DC/DC变换器包括：依次连接的第一DC变换器、高频变压器以 及第二DC变换器，所述H桥变换器的输入端与所述输入电感的输出相连， 所述输入电感的输入端与电力电子变压器的输入端连接；

所述主控制器与电力电子变压器的输入端、电力电子变压器的输出端连 接；

所述主控制器与各分控制器连接，各分控制器分别与对应的功率单元中 的H桥变换器的控制端连接，并且各分控制器分别与对应的功率单元中的 DC/DC变换器的控制端、所述DC/DC变换器中的第一DC变换器的输入端、 所述第一DC变换器的输出端、以及所述DC/DC变换器中的第二DC变换器 的输出端连接；

所述主控制器用于，采集所述电力电子变压器的输入端的第一电压信号 和第一电流信号，并且采集所述电力电子变压器的输出端的第二电压信号和 第二电流信号，根据所述第一电压信号、第一电流信号、第二电压信号以及 所述第二电流信号生成各功率单元的H桥变换器的电压平衡调制信号，并将 所述电压平衡调制信号发送给对应分控制器，以使所述分控制器根据所述电 压平衡调制信号生成H桥驱动信号；

所述分控制器用于，根据所述主控制器发送的电压平衡调制信号生成H 桥驱动信号，并将所述H桥驱动信号发送给H桥变换器的控制端；采集所述 DC/DC变换器中所述第一DC变换器的输入端的第三电压信号、以及所述第 一DC变换器的输出端的第三电流信号，并且采集所述DC/DC变换器中第二 DC变换器的输出端的第四电流信号，根据第三电压信号、第三电流信号以及 第四电流信号生成DC/DC变换器驱动信号，并将所述DC/DC变换器驱动信 号发送给DC/DC变换器的控制端。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述主控制器包括：

主信号采集模块、主CPU、N个主通信接口；

所述主信号采集模块与所述电力电子变压器的输入端、电力电子变压器 的输出端以及所述主CPU连接，用于采集所述第一电压信号、所述第一电流 信号、所述第二电压信号以及所述第二电流信号，并将所述第一电压信号、 所述第一电流信号、所述第二电压信号以及所述第二电流信号发送至所述主 CPU；

所述主CPU通过所述主通信接口与所述分控制器连接，用于根据所述第 一电压信号、第一电流信号、第二电压信号以及所述第二电流信号生成各功 率单元的H桥变换器的电压平衡调制信号，并将所述电压平衡调制信号对应 发送给所述分控制器。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述主控制器，还包括：

主电源模块，所述电源模块与所述主CPU、主信号采集模块、主通信接 口连接以进行供电。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的变压器，其特征在于，所述分控制 器，包括：

分信号采集模块、分CPU、至少三个分通信接口；

所述分信号采集模块与DC/DC变换器中的第一DC变换器的输入端、所 述第一DC变换器的输出端、DC/DC变换器中的第二DC变换器的输出端、 以及所述分CPU连接，用于采集所述第三电压信号、所述第三电流信号以及 所述第四电流信号，并将所述第三电压信号、所述第三电流信号以及所述第 四电流信号发送至所述分CPU；

所述分CPU用于，根据所述第三电压信号、所述第三电流信号以及第所 述第四电流信号生成DC/DC变换器驱动信号；

所述分CPU通过所述分通信接口与所述主控制器相连，用于获取主控制 器发送的电压平衡调制信号，并据所述电压平衡调制信号生成H桥驱动信号；

所述分CPU还通过所述分通信接口与所述DC/DC变换器的控制端以及 H桥变换器的控制端连接，用于通过所述分通信接口向所述DC/DC变换器的 控制端发送DC/DC变换器驱动信号，通过所述分通信接口向所述H桥变换 器的控制端发送H桥驱动信号。