[发明专利]充放电装置

说明书

本发明提供一种充放电装置，该装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一均衡电容、第二均衡电容、第三滤波电容、电抗器以及控制模块，充电时，输入电压为直流母线提供的高电平电压，控制模块用于通过控制第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管的导通状态，将高电平电压转换为低电平电压对蓄电池进行充电；放电时，输入电压为蓄电池提供的低电平电压，控制模块用于通过控制第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管的导通状态，将低电平电压转换为高电平电压对整车系统进行供电。本发明实施例提供的充放电装置满足了充放电装置应用在机车的整车系统时小型化和轻量化的应用需求。

技术领域

本发明涉及混动机车技术领域，尤其涉及一种充放电装置。

背景技术

随着工业技术的高速发展，节能减排、低碳经济随之越来越受到各行业的重视。蓄电池应用技术的发展以及蓄电池成本的下降，能量密度的持续提升，电池体积、重量的减小，使得动力电池在轨道交通机车车辆的应用成为可能。

动力蓄电池在整车系统中的应用过程中，需要为动力蓄电池配备充放电装置。现有技术中，充放电装置采用两电平双向DC/DC直流斩波器主电路，在充电工况将中间直流母线电压转化为动力蓄电池需要的电压进行充电，在放电工况将蓄电池电压通过双向DC/DC充放电装置向直流母线放电，供车辆牵引及辅助变流器使用。

然而，由于现有技术中双向DC/DC充放电装置的中间母线电压等级为1800V，需要选用较高等级的IGBT器件，导致充放电装置存在体积大和成本高的缺陷，不利于蓄电池在整车系统中的实现。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种充放电装置，满足了充放电装置应用在机车的整车系统时小型化和轻量化应用需求。

本发明实施例提供一种充放电装置，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一均衡电容、第二均衡电容、第三滤波电容、电抗器以及控制模块；

所述第一开关管的集电极接入高电平电压的正极、发射极与所述第二开关管的集电极连接，所述第二开关管的发射极与所述第三开关管的集电极连接，所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的集电极连接，所述第四开关管的发射极接入所述高电平电压的负极，所述第一开关管的集电极接入低电平电压的正极，所述第三开关管的发射极接入所述低电平电压的负极；

所述第一均衡电容的两端分别与所述第一开关管的集电极和所述第二开关管的发射极连接，所述第二均衡电容的两端分别与所述第三开关管的集电极和所述第四开关管的发射极连接，所述第三滤波电容的两端分别与所述第一开关管的发射极和所述第三开关管的发射极连接；

所述电抗器的第一端与所述第二开关管的集电极连接，所述电抗器的第二端与所述第四开关管的集电极连接，所述电抗器的第三端接入所述低电平电压的正极，所述电抗器的第四端接入所述低电平电压的负极；

所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管的栅极均与所述控制模块连接；

充电时，输入电压为直流母线提供的高电平电压，所述控制模块用于通过控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管的导通状态，将高电平电压转换为低电平电压对蓄电池进行充电；

放电时，输入电压为所述蓄电池提供的低电平电压，所述控制模块用于通过控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管的导通状态，将低电平电压转换为高电平电压对整车系统进行供电。

在一种可能的实现方式中，还包括第一均衡电阻和第二均衡电阻；

所述第一均衡电阻的两端分别与所述第一开关管的集电极和所述第三开关管的集电极连接，所述第二均衡电阻的两端分别与所述第三开关管的集电极和所述第四开关管的发射极连接；