一種直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，在空調(diào)機(jī)組內(nèi)設(shè)置有用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電以向空調(diào)機(jī)組各負(fù)載供電的電源裝置，所述電源裝置的輸入端與所述機(jī)車供電裝置的DC750V直流輸出端連接，所述電源裝置與所述空調(diào)機(jī)組的主控板連接，所述電源裝置的輸出端與所述空調(diào)機(jī)組的各負(fù)載連接。本實(shí)用新型可增大直流電源輸入范圍，DC500V～DC900V均可滿足要求，擴(kuò)大了直流供電空調(diào)機(jī)組的使用范圍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組各部件的變頻控制，達(dá)到整車節(jié)能的目的，可靠性和舒適性均有提高。
【專利說明】一種直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種安裝在鐵路車輛上的空調(diào)機(jī)組，涉及一種鐵路客車空調(diào)機(jī)組新型供電技術(shù)和供電裝置，屬于鐵路客車空調(diào)機(jī)組控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國鐵路交通車輛供電系統(tǒng)主要是受電弓DC1500V或DC750V受電方式，而電力機(jī)車通常從25kV單相高壓交流電取電，經(jīng)降壓、整流、濾波，形成兩套獨(dú)立的DC600V直流電源，兩套裝置分兩路通過連接器向空調(diào)客車供電，供電容量為2 X 400KW。內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)組發(fā)電，經(jīng)整流、濾波，形成兩套獨(dú)立的DC600V直流電源，兩套裝置分兩路通過連接器向空調(diào)客車供電，供電容量為2X400KW。
[0003]為了給車上的其它用電設(shè)備供電(如空調(diào)機(jī)組)，通常在車輛上安裝逆變電源裝置，將上述兩組直流電逆變?yōu)锳C380V交流電源供車輛空調(diào)機(jī)組等交流設(shè)備使用，包括3相AC380V,單相AC220V、DC110V，3相AC380V用于給空調(diào)機(jī)組供電，單相AC220V用于給其它交流設(shè)備供電，DCl IOV供車上控制系統(tǒng)使用，并對蓄電池充電。
[0004]不同車型每節(jié)車廂有I個(gè)或2個(gè)逆變電源裝置，逆變電源裝置由一臺(tái)35KW逆變器和一臺(tái)15KW隔離變壓器組成，逆變器將客車提供的DC600V電源加至六個(gè)功率開關(guān)器件(IGBT)所組成的三相逆變器，微機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生三相PWM信號，經(jīng)六路門極驅(qū)動(dòng)電路分別驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件，產(chǎn)生三相PWM波形后濾波器形成三相對稱的標(biāo)準(zhǔn)正弦波，并通過隔離變壓器變換輸出三相四線AC380V交流電，供空調(diào)及其它380V電器使用。此種逆變電源裝置約70%的容量為客車空調(diào)機(jī)組供電，其余用于電茶爐及伴熱系統(tǒng)，車輛各用電裝置的電能分配及控制由客車綜合控制柜完成。
[0005]新型C型車平臺(tái)受電弓采用DC750V受電方式，直流750V直接供入列車，空調(diào)機(jī)組如果采用DC750V供電，將大大減小了逆變電源所需空間，同時(shí)減重節(jié)能，更有利于列車布線，節(jié)省成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種可使電源裝置大幅減重，降低設(shè)備成本，節(jié)能高效的鐵路客車空調(diào)機(jī)組供電裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，在空調(diào)機(jī)組內(nèi)設(shè)置有用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電以向空調(diào)機(jī)組各負(fù)載供電的電源裝置，所述電源裝置的輸入端與所述機(jī)車供電裝置的DC750V直流輸出端連接，所述電源裝置與所述空調(diào)機(jī)組的逆變控制器連接，所述你變控制器的輸出端與所述空調(diào)機(jī)組的各負(fù)載連接。
[0009]進(jìn)一步，所述空調(diào)機(jī)組的電源裝置包括依次連接的直流濾波器、穩(wěn)壓裝置及用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的逆變控制器，所述直流濾波器的輸入端與所述機(jī)車供電裝置的輸出端連接，所述逆變控制器的輸出端與所述負(fù)載連接，所述逆變控制器與所述空調(diào)機(jī)組的主控板連接。
[0010]進(jìn)一步，在所述直流濾波器的輸出端與所述穩(wěn)壓裝置的輸入端之間串接有EMC抑制器。
[0011]進(jìn)一步，所述逆變控制器為多個(gè)，分別用于向一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)、室內(nèi)通風(fēng)機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)提供電源。
[0012]進(jìn)一步，所述空調(diào)機(jī)組的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，冷凝風(fēng)機(jī)及室內(nèi)通風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)。
[0013]進(jìn)一步，所述空調(diào)機(jī)組的主控板與檢測板連接。
[0014]進(jìn)一步，所述檢測板與所述空調(diào)機(jī)組上的各溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器連接。
[0015]綜上內(nèi)容，本實(shí)用新型所述的一種直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，空調(diào)機(jī)組由交流380V供電更改為由機(jī)車供電裝置直接提供直流750V電源，空調(diào)機(jī)組自帶逆變控制器，不需要在車廂內(nèi)安裝逆變箱，可節(jié)省或減小原電源中的逆變部分，逆變電源裝置體積可大幅減小，重量也大幅減輕，進(jìn)而降低設(shè)備成本，也達(dá)到整車節(jié)能的目的，可靠性和舒適性均有提聞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型空調(diào)機(jī)組變頻控制原理圖。
[0017]如圖1所示，壓縮機(jī)I，冷凝風(fēng)機(jī)2，室內(nèi)通風(fēng)機(jī)3，直流濾波器4，EMC抑制器5，穩(wěn)壓裝置6，逆變控制器7，主控板8，檢測板9。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型所述一種直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，在每節(jié)車廂設(shè)置I至2臺(tái)，空調(diào)機(jī)組的內(nèi)部具有一電源裝置，電源裝置的輸入端與機(jī)車提供的直流電連接，并向空調(diào)機(jī)組中壓縮機(jī)1、冷凝風(fēng)機(jī)2、室內(nèi)通風(fēng)機(jī)3等用電負(fù)載供電。在鐵路客車中，機(jī)車提供的直流電是由機(jī)車供電裝置提供的，本實(shí)施例中，機(jī)車供電裝置直接向空調(diào)機(jī)組提供DC750V直流電，設(shè)置在空調(diào)機(jī)組內(nèi)的電源裝置用于將機(jī)車供電裝置提供的750V直流電轉(zhuǎn)換成各負(fù)載所需要的交流電。
[0020]如圖1所示，電源裝置包括依次連接的直流濾波器4、EMC抑制器5、穩(wěn)壓裝置6及多個(gè)逆變控制器7。直流濾波器4的輸入端與機(jī)車供電裝置的DC750V輸出端連接，直流濾波器4的輸出端與EMC抑制器5的輸入端連接，EMC抑制器5的輸出端與穩(wěn)壓裝置6的輸入端連接，穩(wěn)壓裝置6的輸出端與多個(gè)逆變控制器7的輸入端連接，多個(gè)逆變控制器7分別與壓縮機(jī)1、冷凝風(fēng)機(jī)2、室內(nèi)通風(fēng)機(jī)3等負(fù)載連接。其中，壓縮機(jī)I可以根據(jù)需要設(shè)置有多個(gè)，本實(shí)施例中，每套空調(diào)機(jī)組設(shè)置有兩臺(tái)壓縮機(jī)1，共設(shè)置有四個(gè)逆變控制器7。
[0021 ] 機(jī)車提供的750V直流電源并不是很穩(wěn)定，一般會(huì)在500-900V之間波動(dòng)，穩(wěn)壓裝置6的作用就是為了穩(wěn)定向空調(diào)機(jī)組供電的電源，使得向逆變控制器7提供的直流電穩(wěn)定在600V左右。
[0022]穩(wěn)壓裝置6、四個(gè)逆變控制器7均與空調(diào)機(jī)組的主控板8連接，主控板8用于統(tǒng)一控制空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行，主控板8與檢測板9連接，檢測板9與空調(diào)機(jī)組上的各溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器連接，用于檢測空調(diào)機(jī)組的環(huán)境溫度、盤管溫度、室內(nèi)濕度、壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力和排氣壓力等，并將數(shù)據(jù)傳輸給主控板8。
[0023]空調(diào)機(jī)組采用變頻控制，壓縮機(jī)I采用變頻壓縮機(jī)，冷凝風(fēng)機(jī)2及室內(nèi)通風(fēng)機(jī)3均采用變頻風(fēng)機(jī)。采用變頻控制可以更有效地進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)配置，不僅提高客室的舒適性，也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。
[0024]直流濾波器4、EMC抑制器5、穩(wěn)壓裝置6及多個(gè)逆變控制器7形成空調(diào)機(jī)組的主回路電源。主控板8、檢測板9、逆變器控制電路、穩(wěn)壓裝置控制回路組成空調(diào)機(jī)組的控制回路，控制回路的供電電源為DCl 10V。
[0025]主回路電源從機(jī)車輸入DC750V直流電后，經(jīng)過直流濾波器4、EMC抑制器5連接到穩(wěn)壓裝置6，經(jīng)過穩(wěn)壓裝置6后給各逆變控制器7供電，逆變控制器7將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，給壓縮機(jī)1、冷凝風(fēng)機(jī)2和室內(nèi)通風(fēng)機(jī)3供電。
[0026]主控板8接收到開機(jī)命令后，將發(fā)送信號給穩(wěn)壓裝置6，使其開始工作，提供各逆變控制器7母線電壓。檢測板9將各環(huán)境溫度傳感器、盤管溫度傳感器、室內(nèi)濕度傳感器的檢測數(shù)值及壓縮機(jī)高壓壓力開關(guān)、壓縮機(jī)低壓壓力開關(guān)的狀態(tài)傳送給主控板8，主控板8根據(jù)相應(yīng)的運(yùn)行模式控制各逆變控制器7的工作，根據(jù)客室溫度及設(shè)定溫度的差值，控制壓縮機(jī)在不同頻率下運(yùn)行。當(dāng)檢測到保護(hù)信號時(shí)，主控板8可以根據(jù)相應(yīng)保護(hù)等級進(jìn)行約束控制，如果出現(xiàn)故障，主控板8根據(jù)不同的故障等級進(jìn)行處理，并顯示故障代碼，方便檢修。因此，本空調(diào)機(jī)組不僅供電形式簡單，而且空調(diào)機(jī)組的系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)智能控制，變頻節(jié)能，同時(shí)具有自我診斷系統(tǒng)，具有很高的可靠性和安全性。
[0027]空調(diào)機(jī)組由交流380V供電更改為由機(jī)車供電裝置直接提供直流750V電源，空調(diào)機(jī)組自帶逆變控制器，不需要在車廂內(nèi)安裝逆變箱，可節(jié)省或減小原電源中的逆變部分，逆變電源裝置體積可大幅減小，重量也大幅減輕，進(jìn)而降低設(shè)備成本，也達(dá)到整車節(jié)能的目的，可靠性和舒適性均有提高。
[0028]減小整車重量及供電容量，節(jié)約成本，可以進(jìn)一步優(yōu)化客車整車配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)
能減排，智能控制，通過理論數(shù)據(jù)分析，預(yù)計(jì)變頻年度節(jié)能30%，具有非?？捎^的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效.、
Mo
[0029]如上所述，結(jié)合附圖所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，其特征在于:在空調(diào)機(jī)組內(nèi)設(shè)置有用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電向空調(diào)機(jī)組各負(fù)載供電的電源裝置，所述電源裝置的輸入端與所述機(jī)車供電裝置的DC750V直流輸出端連接，所述電源裝置與所述空調(diào)機(jī)組的主控板連接，所述電源裝置的輸出端與所述空調(diào)機(jī)組的各負(fù)載連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，其特征在于:所述空調(diào)機(jī)組的電源裝置包括依次連接的直流濾波器、穩(wěn)壓裝置及用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的逆變控制器，所述直流濾波器的輸入端與所述機(jī)車供電裝置的輸出端連接，所述逆變控制器的輸出端與所述負(fù)載連接，所述逆變控制器與所述空調(diào)機(jī)組的主控板連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，其特征在于:在所述直流濾波器的輸出端與所述穩(wěn)壓裝置的輸入端之間串接有EMC抑制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，其特征在于:所述逆變控制器為多個(gè)，分別用于向一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)、室內(nèi)通風(fēng)機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)提供電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，其特征在:所述空調(diào)機(jī)組的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，冷凝風(fēng)機(jī)及室內(nèi)通風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，其特征在于:所述空調(diào)機(jī)組的主控板與檢測板連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流供電鐵路客車空調(diào)機(jī)組，其特征在于:所述檢測板與所述空調(diào)機(jī)組上的各溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器連接。
【文檔編號】B61D27/00GK203485926SQ201320475239
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】李敬茂, 馬英華, 張永利, 李玉奎, 李海鋒 申請人:山東朗進(jìn)科技股份有限公司