[发明专利]一种轨道车混合动力系统高压电路

说明书

一种轨道车混合动力系统高压电路,所述整流器输入端与轨道车辆交流电源连接,整流器输出端通过第一接触器与逆变器连接，所述逆变器包括电容和第一至第四桥臂，第一桥臂包括串联的一个开关模块和第一二极管，第二至第四桥臂包括串联的两个开关模块，每个开关模块由并联的晶体管构成，第一至第四桥臂并联在电容的正负极之间，第二至第四桥臂的输出端与交流负载连接，第一桥臂中二极管并联连接直流负载，双向DC/DC变流器的一端通过第二接触器与整流器输出端连接，第一接触器、逆变器并联，双向DC/DC变流器的另一端与轨道车直流电源连接;第五和第六桥臂上串联的两个开关模块，电抗器L两端分别连接在第五和第六桥臂的两个开关模块串联连接点上。

技术领域

本发明涉及混合动力传动技术领域，尤其涉及一种轨道车混合动力系统高压电路。

背景技术

轨道车主要用于铁路建设、运输、维修、养护等作业，一般采用发动机作为动力源。为解决轨道车发动机怠速时间长、怠速耗油量多、能源浪费严重、隧道内噪声大且尾气不宜扩散、影响施工人员的身心健康等问题，业内多采用混合动力传动系统。该动力传动系统利用蓄电池组作为辅助电源，大幅缩短柴油机惰转时间，提高柴油机燃料利用率，减少柴油机维护成本和柴油消耗，降低柴油机尾气和噪声对环境影响，改善工作人员工作条件。

现有的混合动力系统中柴油发电机组和蓄电池组一般分开供电，蓄电池组直接与中间直流环节并联。当遇到长大坡道时，仅凭柴油机的功率往往不足，需要柴油发电机组和蓄电池组共同供电。而两者输出电压均随输出电流变化发生变化，混合动力传动系统很难匹配两个电源的输出电压，即共同供电困难。如果不能利用蓄电池组的功率提高车辆牵引能力，又会造成极大的资源浪费，因此有必要开发一种新的混合动力系统高压电路解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有铁路车辆混合动力系统高压电路技术中存在的缺陷，提供一种铁路车辆混合动力系统高压电路，该铁路车辆混合动力系统高压电路，解决了柴油发电机组和蓄电池组共同供电问题，同时该电路还能用于接触网取电装置和蓄电池组供电的混合动力传动系统，解决接触网停电时的轨道车无动力问题。

本发明的技术方案是：一种轨道车混合动力系统高压电路,主要包括整流器、第一接触器、逆变器、第二接触器和双向DC/DC变流器。

所述一种轨道车混合动力系统高压电路,将整流器输入端与轨道车交流电源连接, 整流器输出端通过第一接触器与逆变器连接，所述逆变器包括电容和第一至第四桥臂，第一桥臂包括串联的一个开关模块和一个二极管，第二至第四桥臂包括串联的两个开关模块，每个开关模块由并联的晶体管和二极管构成，第一至第四桥臂并联在电容的正负极之间，第二至第四桥臂的输出端与交流负载连接，第一桥臂中二极管并联连接直流负载，其特征在于：所述双向DC/DC变流器的一端通过第二接触器与整流器输出端连接，和第一接触器、逆变器并联，双向DC/DC变流器的另一端与轨道车直流电源连接。

所述双向DC/DC变流器，包括前端相互并联的第二电阻Ra、第二电容Ca和第五桥臂，后端相互并联的第三电阻Rb、第三电容Cb和第六桥臂，前后端负极相连，第五和第六桥臂包括串联的两个开关模块，每个开关模块由并联的晶体管和二极管构成，电抗器L两端分别连接在第五和第六桥臂的两个开关模块串联连接点上。

所述整流器采用单相桥式可控整流电路、三相桥式可控整流电路、三相桥式不可控整流电路中的一种；整流器的功率半导体器件为不可控开关器件二极管、或受控开关器件（例如IGBT、GTO）。

进一步，所述晶体管为绝缘栅双极型晶体管（IGBT）或门极换流晶闸管（IGCT）。

进一步，所述第一接触器、第二接触器为直流接触器。