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直流变流器 

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申请/专利权人:中车大连电力牵引研发中心有限公司

摘要:本发明公开了一种直流变流器,包括:充电主接触器、放电主接触器、第一可控管、第二可控管、第一支撑架、第一连接头、第二连接头、第三连接头以及散热器;第一可控管和第二可控管均安装于散热器微动开关上;充电主接触器和放电主接触器均安装于第一支撑架上,第一连接头、第二连接头以及第三连接头均贯穿安装在第一支撑架上,第一支撑架安装于散热器上;充电主接触器的第一端和放电主接触器的第一端均与第一连接头的第一端连接,第一连接头的第二端连接至外电网的正输出端;充电主接触器第二端与第二连接头的第一端连接,放电主接触器第二端与第三连接头的第一端连接,第二连接头的第二端和第三连接头的第二端均与第一可控管的第一端连接。

主权项:1.一种直流变流器,其特征在于,包括:充电主接触器、放电主接触器、第一可控管、第二可控管、第一支撑架、第一连接头、第二连接头、第三连接头以及散热器;所述第一可控管的第二端与所述第二可控管的第一端连接,所述第一可控管的第二端用于与超级电容的正极连接,所述第二可控管的第二端用于与所述超级电容的负极连接以及与外电网的负输出端连接;所述第一可控管和所述第二可控管均安装于所述散热器的安装面上,以使所述散热器对所述第一可控管和所述第二可控管进行散热处理;所述充电主接触器和所述放电主接触器均安装于所述第一支撑架的安装面上,所述第一连接头、所述第二连接头以及所述第三连接头均贯穿安装在所述第一支撑架上,所述第一支撑架垂直安装于所述散热器的安装面上;所述充电主接触器的第一端和所述放电主接触器的第一端均与所述第一连接头的第一端连接,所述第一连接头的第二端用于连接至所述外电网的正输出端;所述充电主接触器第二端与所述第二连接头的第一端连接,所述放电主接触器第二端与所述第三连接头的第一端连接,所述第二连接头的第二端和所述第三连接头的第二端均与所述第一可控管的第一端连接;还包括:母排;所述母排包括:依次层叠放置的正极层、中性层以及负极层;且所述母排位于所述第一可控管和所述第二可控管的上方;所述第一可控管的第二端和所述第二可控管的第一端均与所述中性层连接,所述中性层用于与所述超级电容的正极连接,所述第二可控管的第二端与所述负极层连接,所述负极层用于与所述超级电容的负极连接以及与所述外电网的负输出端连接;所述第一可控管的第一端与所述正极层连接,所述第二连接头的第二端与所述第三连接头的第二端均与正极层连接;还包括:顶盖;所述顶盖安装于所述第一支撑架的安装面上,所述顶盖上贯穿安装有:第四连接头、第五连接头以及第六连接头;所述第四连接头的第一端与所述第一连接头的第二端连接,所述第四连接头的第二端用于与所述外电网正输出端连接;所述第五连接头的第一端与所述中性层连接,所述第五连接头的第二端用于与所述超级电容的正极连接;所述第六连接头的第一端与所述负极层连接,所述第六连接头的第二端用于所述超级电容的负极连接以及与所述外电网的负输出端连接;所述顶盖上还贯穿安装有:第七连接头以及第八连接头;所述第七连接头的第一端与所述第二连接头的第二端连接以及与所述第三连接头的第二端连接,所述第七连接头的第二端用于与电感的第一端连接;所述第八连接头的第一端与所述正极层连接,所述第八连接头的第二端用于与所述电感的第二端连接;还包括:放电电阻、尖峰电容以及突波电容;所述放电电阻位于所述散热器的安装面上,所述放电电阻的第一端与所述正极层连接,所述放电电阻的第二端与所述负极层连接;所述尖峰电容位于所述母排上方,所述尖峰电容的第一端与所述正极层连接,所述尖峰电容的第二端与所述负极层连接;所述突波电容位于所述母排上方,所述突波电容的第一端与所述正极层连接,所述突波电容的第二端与所述负极层连接;还包括:吸收电阻、吸收二极管以及放电辅接触器;所述吸收电阻、所述吸收二极管以及所述放电辅接触器均布置于所述散热器的安装面上;所述吸收电阻的第一端与所述第七连接头的第一端连接,所述吸收电阻的第二端与所述吸收二极管的负极连接,所述吸收二极管的正极与所述放电辅接触器的第一端连接,所述放电辅接触器的第二端与所述第八连接头的第一端连接,以实现吸收所述电感的尖峰电流;还包括:充电辅接触器和充电电阻;所述充电辅接触器和所述充电电阻均安装于所述散热器的安装面上;所述充电辅接触器的第一端与所述第一连接头的第一端连接,所述充电辅接触器的第二端与所述充电电阻的第一端连接,所述充电电阻的第二端与所述第七连接头的第一端连接,以实现所述外电网通过所述充电辅接触器、所述充电电阻以及所述电感向所述尖峰电容充电;还包括:保护器和微动开关;所述保护器和所述微动开关安装于所述第一可控管的上方,所述保护器的第一端与所述中性层连接,所述保护器的第二端与所述微动开关的第一端连接,所述微动开关的第二端与所述第五连接头的第一端连接,以实现当所述直流变流器的输出端电流大于预设电流时由所述保护器断开所述直流变流器,并由所述微动开关发送断开信号;还包括:第一电流传感器和第二电流传感器;所述第一电流传感器和所述第二电流传感器安装于所述顶盖的安装面上;所述第一电流传感器的第一端与所述微动开关的第二端连接,所述第一电流传感器的第二端与所述第五连接头的第一端连接,以实现对所述直流变流器的输出电流检测;所述第二电流传感器的第一端与所述第八连接头的第一端连接,所述第二电流传感器的第二端与正极层连接,以实现对流入所述第一可控管电流检测;还包括:第二支撑架、主驱动板和辅驱动板;所述顶盖上贯穿安装有插座;所述第二支撑架安装于所述散热器的安装面上,所述主驱动板位于所述第二支撑架上,所述辅驱动板位于所述散热器的安装面上,所述主驱动板的输出端与所述辅驱动板的输入端连接,所述辅驱动板的第一输出端与所述第一可控管的控制端连接,所述辅驱动板的第二输出端与所述第二可控管的控制端连接,所述主驱动板的输入端与所述插座连接,所述插座用于与外部控制器连接,以实现接收外部控制信号。

全文数据:直流变流器技术领域本发明涉及供电技术领域,尤其涉及一种直流变流器。背景技术在轨道车辆中,储能系统包括直流变流器、超级电容组以及控制单元,在有地面供电装置或电网供电的情况下,牵引逆变器由地面供电装置或电网供电,同时通过直流变流器向超级电容组充电;在无地面供电装置或电网的情况下,由超级电容组通过直流变流器为牵引逆变器供电。直流变流器包括:绝缘栅双极型晶体管InsulatedGateBipolarTransistor,简称IGBT、IGBT散热器、IGBT驱动电路板、突波电容、IGBT母排、支撑电容、放电电阻以及接触器,其中,IGBT、IGBT母排和接触器构成直流变流器的主回路,支撑电容、突波电容用于吸收电流波动,放电电阻用于限流。现有的直流变流器采用分散式布置,将IGBT、IGBT散热器、IGBT驱动电路板集成布置,或者将IGBT、IGBT散热器、IGBT驱动电路板、IGBT母排以及突波电容集成,而支撑电容、放电电阻以及接触器则分散布置。由于直流变流器中仅部分元器件集中布置,例如:IGBT、IGBT散热器、IGBT驱动电路板,而剩余部件并未与IGBT集中布置,而是分散到柜内各处,例如:支撑电容、放电电阻以及接触器。现有的直流变流器各个元器件的布置容易导致上述各个器件之间的连线繁琐,进而造成直流变流器出现故障。发明内容本发明提供一种直流变流器,旨在解决现有的直流变流器各个元器件的布置容易导致上述各个器件之间的连线繁琐,进而造成直流变流器出现故障的技术问题。为了实现上述问题,本发明提供一种直流变流器,包括:充电主接触器、放电主接触器、第一可控管、第二可控管、第一支撑架、第一连接头、第二连接头、第三连接头以及散热器;第一可控管的第二端与第二可控管的第一端连接,第一可控管的第二端用于与超级电容的正极连接,第二可控管的第二端用于与超级电容的负极连接以及与外电网的负输出端连接;第一可控管和第二可控管均安装于散热器的安装面上,以使散热器对第一可控管和第二可控管进行散热处理;充电主接触器和放电主接触器均安装于第一支撑架的安装面上,第一连接头、第二连接头以及第三连接头均贯穿安装在第一支撑架上,第一支撑架安装于散热器的安装面上;充电主接触器的第一端和放电主接触器的第一端均与第一连接头的第一端连接,第一连接头的第二端用于连接至外电网的正输出端;充电主接触器第二端与第二连接头的第一端连接,放电主接触器第二端与第三连接头的第一端连接,第二连接头的第二端和第三连接头的第二端均与第一可控管的第一端连接。在本发明提供的一种直流变流器中,设置有充电主接触器、放电主接触器、第一可控管、第二可控管、第一支撑架、第一连接头、第二连接头、第三连接头以及散热器。充电主接触器和放电主接触器位于第一支撑架的安装面上,一方面可以减少直流变流器的体积,另一方面,充电主接触器和放电主接触器设有由灭弧罩,可以避免在灭弧过程中造成第一可控管和第二可控管损坏。另外,将第一连接头、第二连接头以及第三连接头均贯穿安装在第一支撑架上,可以使位于第一支撑架的安装面一侧的第一可控管和第二可控管与位于第一支撑架的安装面另一侧的充电主接触器和放电主接触器通过第一连接头、第二连接头以及第三连接头连接,实现直流变流器功能。可选地,还包括:母排;母排包括:依次层叠放置的正极层、中性层以及负极层;且母排位于第一可控管和第二可控管的上方;第一可控管的第二端和第二可控管的第一端均与中性层连接,中性层用于与超级电容的正极连接,第二可控管的第二端与负极层连接,负极层用于与超级电容的负极连接以及与外电网的负输出端连接;第一可控管的第一端与正极层连接,第二连接头的第二端与第三连接头的第二端均与正极层连接。在本发明提供的一种直流变流器中,还设置有母排,母排包括依次层叠放置的正极层、中性层以及负极层,使得第一可控管、第二可控管、第二连接头以及第三连接头可以通过母排实现相互连接,可以通过母排中中性层和负极层与外界的超级电容和外电网连接,可以简化第一可控管、第二可控管、第二连接头以及第三连接头之间的铜排结构,也可简化直流变流器与外界的连接线。可选地,还包括:顶盖;顶盖安装于第一支撑架的安装面上,顶盖上贯穿安装有:第四连接头、第五连接头以及第六连接头;第四连接头的第一端与第一连接头的第二端连接,第四连接头的第二端用于与外电网正输出端连接;第五连接头的第一端与中性层连接,第五连接头的第二端用于与超级电容的正极连接;第六连接头的第一端与负极层连接,第六连接头的第二端用于超级电容的负极连接以及与外电网的负输出端连接。在本发明提供的一种直流变流器中,还包括第四连接头、第五连接头、第六连接头以及顶盖,散热器、顶盖以及第一支撑面构成的空间可以保护位于散热器上的第一可控管和第二可控管,第四连接头、第五连接头、第六连接头与外电网和超级电容连接,实现对第一可控管和第二可控管的封装。可选地,顶盖上还贯穿安装有:第七连接头以及第八连接头;第七连接头的第一端与二连接头的第二端连接以及与第三连接头的第二端连接,第七连接头的第二端用于与电感的第一端连接;第八连接头的第一端与正极层连接,第八连接头的第二端用于与电感的第二端连接。在本发明提供的一种直流变流器中,还设置有第七连接头以及第八连接头,第七连接头与第二连接头和第三连接头连接,第八连接头与正极层连接,可以实现直流变流器的接入电感,以限制直流变流器工作过程中的工作电流。可选地,还包括:放电电阻、尖峰电容以及突波电容;放电电阻位于散热器的安装面上,放电电阻的第一端与正极层连接,放电电阻的第二端与负极层连接;尖峰电容位于母排上方,尖峰电容的第一端与正极层连接,尖峰电容的第二端与负极层连接;突波电容位于母排上方,突波电容的第一端与正极层连接,突波电容的第二端与负极层连接。在本发明提供的一种直流变流器中,还包括位于母排上方的放电电阻、尖峰电容以及突波电容,一方面放电电阻、尖峰电容以及突波电容方便与母排连接,另一方面,放电电阻、尖峰电容以及突波电容位于散热器、顶盖以及第一支撑面构成的空间,实现放电电阻、尖峰电容以及突波电容封装,简化直流变流器的内部器件之间连接关系。可选地,还包括:吸收电阻、吸收二极管以及放电辅接触器;吸收电阻、吸收二极管以及放电辅接触器均布置于散热器的安装面上;吸收电阻的第一端与第七连接头的第一端连接,吸收电阻的第二端与吸收二极管的负极连接,吸收二极管的正极与放电辅接触器的第一端连接,放电辅接触器的第二端与第八连接头的第一端连接,以实现吸收电感的尖峰电流。在本发明提供的一种直流变流器中,还包括位于散热器上的吸收电阻、吸收二极管以及放电辅接触器,一方面可以对吸收电阻、吸收二极管以及放电辅接触器散热,另一方面实现对吸收电阻、吸收二极管以及放电辅接触器的封装设置。可选地,还包括:充电辅接触器和充电电阻;充电辅接触器和充电电阻均安装于散热器的安装面上;充电辅接触器的第一端与第一连接头的第一端连接,充电辅接触器的第二端与充电电阻的第一端连接,充电电阻的第二端与第七连接头的第一端连接,以实现外电网通过充电辅助接触器、充电电阻以及电感向尖峰电容充电。在本发明提供的一种直流变流器中,还包括置于散热器的安装面上的充电辅接触器和充电电阻,一方面利用充电辅接触器和充电电阻向尖峰电容充电,以使尖峰电容与放电电阻之间出现震荡,吸收外电网输入的电流。另一方面可以实现直流变流器的集成布置,简化直流变流器的内部器件之间连接关系。。可选地,还包括:保护器和微动开关;保护器和微动开关安装于第一可控管的上方,保护器的第一端与中性层连接,保护器的第二端与微动开关的第一端连接,微动开关的第二端与第五连接头的第一端连接,以实现当直流变流器的输出端电流大于预设电流时由保护器断开直流变流器,并由微动开关发送断开信号。在本发明提供的一种直流变流器中,还包括置于第一可控管上方的保护器和微动开关,一方面可以实现对直流变流器的过流保护,同时可以实现直流变流器的集成布置,简化直流变流器的内部器件之间连接关系。可选地,还包括:第一电流传感器和第二电流传感器;第一电流传感器和第二电流传感器安装于顶盖的安装面上;第一电流传感器的第一端与微动开关的第二端连接,第一电流传感器的第二端与第五连接头的第一端连接,以实现对直流变流器的输出电流检测;第二电流传感器的第一端与第八连接头的第一端连接,第二电流传感器的第二端与正极层连接,以实现对流入第一可控管电流检测。在本发明提供的一种直流变流器中,还包括安装于顶盖的安装面上的第一电流传感器和第二电流传感器,一方面可以监控直流变流器的电流,另一方面减少直流变流器的体积,实现直流变流器的集成布置,简化直流变流器的内部器件之间连接关系,提高直流变流器的可靠性。可选地,还包括:第二支撑架、主驱动板和辅驱动板;顶盖上贯穿安装有插座;第二支撑架安装于散热器的安装面上,主驱动板位于第二支撑架上,辅驱动板位于散热器的安装面上,主驱动板的输出端与辅驱动板的输入端连接,辅驱动板的第一输出端与第一可控管的控制端连接,辅驱动板的第二输出端与第二可控管的控制端连接,主驱动板的输入端与插座连接,插座用于与外部控制器连接,以实现接收外部控制信号。在本发明提供的一种直流变流器中,还包括第二支撑架、主驱动板和辅驱动板,将主驱动板置于第二支撑架上,一方面避免继续在第一可控管上放置器件,影响散热,另一方面可以简化主驱动板、辅驱动板与可控管之间的连接关系,提高直流变流器的可靠性。在本发明提供的一种直流变流器中,设置有充电主接触器、放电主接触器、第一可控管、第二可控管、第一支撑架、第一连接头、第二连接头、第三连接头以及散热器。充电主接触器和放电主接触器位于第一支撑架的安装面上,一方面可以减少直流变流器的体积,另一方面,充电主接触器和放电主接触器设有由灭弧罩,可以避免在灭弧过程中造成第一可控管和第二可控管损坏。另外,将第一连接头、第二连接头以及第三连接头均贯穿安装在第一支撑架上,可以使位于第一支撑架的安装面一侧的第一可控管和第二可控管与位于第一支撑架的安装面另一侧的充电主接触器和放电主接触器通过第一连接头、第二连接头以及第三连接头连接,实现直流变流器功能。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明根据一示例性实施例示出的直流变流器的电路图;图2为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中散热器上器件布置示意图;图3为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中部分器件的结构示意图;图4为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中铜排的结构示意图;图5为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器的主视图;图6为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中部分器件的结构示意图;图7为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中顶盖的结构示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。本发明提供一种直流变流器,旨在解决现有的直流变流器各个元器件的布置容易导致上述各个器件之间的连线繁琐,进而造成直流变流器出现故障的技术问题。图1为本发明根据一示例性实施例示出的直流变流器的电路图,如图1所示,本实施例提供的直流变流器包括第一可控管Q1、第二可控管Q2、充电主接触器KM1、放电二极管VD2以及放电主接触器KM3。其中,第一可控管Q1的第二端与第二可控管管Q2的第一端连接,第一可控管Q1的第一端与充电主接触器KM1的第一端连接,第一可控管Q1的第一端与放电主接触器KM3的第一端连接,放电主接触器KM3的第二端与放电二极管VD2的第一端连接,充电主接触器KM1的第二端与放电二极管VD2的第二端连接,并与外电网的正极连接。第二可控管Q2的第二端用于连接超级电容的负极,并用于连接外电网的负输出端。当向超级电容充电时,充电主接触器KM1闭合,使得外电网通过直流变流器与超级电容接通,实现充电。当向超级电容充电时,充电主接触器KM1断开,放电主接触器KM3闭合,使得外电网通过直流变流器与超级电容接通,实现放电。本发明提供的直流变流器还包括:第一尖峰电容C1、第二尖峰电容C2、放电电阻R3、第一充电电阻R1、第二充电电阻R2以及充电辅接触器KM2。其中,充电辅接触器KM2的第一端与充电主接触器KM1的第二端连接,充电辅接触器KM2的第二端与第一充电电阻R1的第一端连接,并与第二充电电阻R3的第一端连接,第一充电电阻R1的第二端和第二充电电阻R3的第二端均与充电主接触器KM1的第一端连接。在接通充电主接触器KM1或者放电主接触器KM3之前,即实现向超级电容充电或者超级电容放电之前,闭合充电辅接触器KM2,使外电网通过充电辅接触器KM2、第一充电电阻R1、第二充电电阻R2向第一尖峰电容C1以及第二尖峰电容C2充电。充电完毕后,接通充电主接触器KM1或者放电主接触器KM3,使得外电网通过直流变流器与超级电容接通。第一尖峰电容C1以及第二尖峰电容C2与放电电阻R3构成RC震荡电路,以实现对外电网电压波纹抑制。本发明提供的直流变流器还包括:吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7。其中,吸收电阻R4的第二端与充电主接触器KM1的第一端连接,吸收电阻R4的第一端与吸收二极管VD2的负极连接,吸收二极管VD2的正极与放电辅接触器KM7的第一端连接,放电辅接触器KM7的第二端与第一可控管的第一端连接。在第一可控管的第一端和充电主接触器KM1的第一端之间连接有电感L。通过设置在第一可控管的第一端和充电主接触器KM1的第一端之间的电感实现限制超级电容充电或者放电过程中直流变流器的电流,起到保护作用。另外,与电感L并联的由吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7的构成的吸收回路,可以吸收电感L上存储的电能。本发明提供的直流变流器还包括:第一电流传感器SC1、第二电流传感器SC2、保护器FU以及微动开关K。其中,第一电流传感器SC1连接在外电网正输出端与第一可控管Q1的第一端之间,第二电流传感器SC2、保护器FU以及微动开关K串联构成的支路连接在第一可控管Q1的第二端和超级电容的正极之间。第一电流传感器SC1、第二电流传感器SC2用于实现对直流变流器电流的监控,保护器FU用于在直流变流器输出端电流大于预设值时断开电路,并由微动开关K发送断开信号。图2为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中散热器上器件布置示意图,如图2所示,本发明提供的直流变流器除了包括第一可控管Q1、第二可控管Q2、辅驱动板FD、放电电阻R3、充电辅接触器KM2、充电电阻R1、R2、吸收电阻R4、吸收二极管VD2、放电二极管VD1以及放电辅接触器KM7之外,还包括:散热器S。其中,第一可控管Q1和第二可控管Q2相邻布置,且均安装于散热器S的安装面的一边,以使散热器S对第一可控管Q1和第二可控管Q2进行散热处理。辅驱动板FD和放电电阻R3位于散热器的安装面上,且均靠近第一可控管Q1和第二可控管Q2布置。充电辅接触器KM2和充电电阻R1、R2相邻布置,且均安装于散热器S的安装面的另一边。吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7相邻布置,且均布置于散热器的安装面的另一边。另外,在吸收电阻R4附近设置有放电二极管VD1。散热器S采用两边布置方式,避免发热器件集中导致散热效果不佳,将具有直接连接关系的器件集中布置,例如:吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7,或者充电辅接触器KM2和充电电阻R1、R2相邻布置,可以简化器件之间铜排的结构。图3为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中部分器件的结构示意图,如图3所示,本实施例提供的直流变流器还包括:充电主接触器KM1、放电主接触器KM3、第一连接头J1、第二连接头J2、第三连接头J3以及第一支撑架Z1。其中,充电主接触器KM1和放电主接触器KM3均安装于第一支撑架Z1的安装面上,第一连接头J1、第二连接头J2以及第三连接头J3均贯穿安装在第一支撑架Z1上,第一支撑架Z1安装于散热器的安装面上,优选第一支撑架Z1垂直安装于散热器的安装面,可以增大由散热器和第一支撑架构成的安装空间,减小直流变流器的体积。第一连接头J1、第二连接头J2以及第三连接头J3结构相同,由从内向外同轴布置的内层和外层构成,内侧为导电材料,外层为绝缘材料。第一连接头J1、第二连接头J2以及第三连接头J3均贯穿安装在第一支撑架Z1上,以实现第一支撑架两侧器件之间电气连接。图4为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中铜排的结构示意图,如图4所示,吸收电阻R4的第二端通过13号铜排T013与吸收二极管VD2的负极连接,吸收二极管VD2的正极通过6号铜排T006与放电辅接触器KM7的第一端连接。吸收电阻R4的第一端通过12号铜排T012连接至11号铜排T011,11号铜排T011通过第二连接头J2与充电主接触器KM1的第二端连接,以实现吸收电阻R4与充电主接触器KM1的第二端连接,进而实现由吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7串联构成的支路与充电主接触器KM1的第二端连接。图5为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器的主视图,如图5所示,本实施例提供的直流变流器还包括顶盖,顶盖安装于第一支撑架Z1的安装面上,顶盖上贯穿安装有第四连接头J4、第五连接头J5、第六连接头J6、第七连接头J7、第八连接头J8以及插座。其中,放电辅接触器KM7的第二端与5号铜排T005连接,5号铜排T005连接至第八连接头J8的第一端,第八连接头J8的第二端用于与电感的第二端连接。11号铜排T011与第七连接头J7连接,第七连接头J7用于与电感的第一端连接。以实现由吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7串联构成的支路与电感并联连接。当电感中存储有能量时,可以通过由吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7串联构成的支路构成回路,进行释放能量。继续参照图3,充电主接触器KM1的第一端和放电主接触器KM3的第一端均通过8号铜排T008与第一连接头J1的第一端连接,充电主接触器KM1的第二端通过14-1号铜排T014-1与第二连接头J2的第一端连接,放电主接触器KM3第二端通过14-3号铜排T014-3与第三连接头J3的第一端连接。图6为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中部分器件的结构示意图,如图6所示,第一连接头J1的第二端通过9号铜排T009连接至外电网的正输出端,第二连接头J2的第二端通过11号铜排T011与放电二极管VD1负极连接,第三连接头J3的第二端通过10号铜排T010与放电二极管VD1的正极连接。以实现放电主接触器KM3与放电二极管VD1串联后与充电主接触器KM1并联,并实现外电网的正输出端与直流变流器的连接。继续参照图3,本实施例提供的直流变流器还包括:第二支撑板Z2、主驱动板ZD、母排M、突波电容C4以及尖峰电容C1、C2。其中,第二支撑架Z2安装于散热器S的安装面上,优选第二支撑架Z2垂直安装于散热器S的安装面上,主驱动板ZD位于第二支撑架Z2上,主驱动板ZD的输出端与辅驱动板FD的输入端连接,辅驱动板FD的第一输出端与第一可控管Q1的控制端连接,辅驱动板FD的第二输出端与第二可控管Q2的控制端连接,主驱动板ZD的输入端与位于顶盖上的插座连接,插座用于与外部控制器连接,以实现接收外部控制信号。继续参照图3,母排M包括:依次层叠放置的正极层、中性层以及负极层,且母排M位于第一可控管和第二可控管的上方。突波电容C4以及尖峰电容C1、C2位于母排的上方。第一可控管的第二端和第二可控管的第一端均与中性层连接,第二可控管的第二端与负极层连接,第一可控管的第一端与正极层连接。放电电阻R3的第一端与正极层连接,放电电阻R3的第二端与负极层连接,尖峰电容C1、C2的第一端与正极层连接,尖峰电容C1、C2的第二端与负极层连接,突波电容C4的第一端与正极层连接,突波电容C4的第二端与负极层连接。图7为本发明基于图1所示实施例提供的直流变流器中顶盖的结构示意图,如图7所示,在顶盖上设置有4-1号铜排T004-1和4-2号铜排T004-2,5号铜排T005与4-1号铜排T004-1连接,4-1号铜排T004-1并与1号铜排T001连接,1号铜排T001连接至母排的正极层,以实现吸收电阻R4、吸收二极管VD2以及放电辅接触器KM7通过5号铜排T005与正极层连接,进而与第一可控管Q1的第一端连接。如图6所示,充电辅接触器KM2的第一端连接9号铜排T009,以实现充电辅接触器KM2与第一连接头J1的连接,9号铜排T009直接与第四连接头J4连接,以实现充电辅接触器KM2通过第四连接头J4与外电网正输出端连接,并实现充电主接触器KM1和放电主接触器KM3通过第一连接头J1和第四连接头J4连接至外电网正输出端。继续参照图4,充电辅接触器KM2的第二端用7号铜排T007与充电电阻R1和R2相连,铜排T007并且连接充电电阻R1和R2,使铜排T007起到连接充电电阻R1和R2,且将两个充电电阻R1和R2与充电辅接触器KM2串联。充电电阻R1与R2的另一端由12号铜排T012进行并联,且与放电二极管VD1负极连接,以实现充电辅接触器KM2与两个充电电阻R1、R2构成支路同充电主接触器KM1并联,进而,实现外电网通过充电辅助接触器KM2、充电电阻R1、R2以及电感向尖峰电容C1、C2充电。继续参照图5和图7,本实施例提供的直流变流器还包括保护器FU和微动开关K,其中,微动开关K和保护器FU置于第一可控管上方,第五连接头的第一端与4-2号铜排T004-2连接,4-2号铜排T004-2与3号铜排T003连接,3号铜排T003与微动开关K第二端连接,微动开关K的第一端与保护器FU的第二端连接,保护器FU的第一端连接至中性层。以实现第一可控管的第二端通过保护器FU和微动开关K与第五连接头连接,第五连接头的第二端用于与超级电容的正极连接。将保护器FU和微动开关K设置于直流变流器输出端,以实现当直流变流器的输出端电流大于预设电流时由保护器FU断开直流变流器,并由微动开关K发送断开信号,以避免直流变流器出现过流。继续参照图5,第六连接头J6的第一端通过2号铜排T002与负极层连接,第六连接头J6的第二端用于超级电容的负极连接以及与外电网的负输出端连接。继续参照图7,在顶盖上安装有第一电流传感器SC1和第二电流传感器SC2,第一电流传感器的第一端通过4-2号铜排T004-2与微动开关K的第二端连接,第一电流传感器的第二端与第五连接头J5的第一端连接,以实现对直流变流器的输出电流检测。第二电流传感器的第一端与第八连接头的第一端连接,第二电流传感器的第二端通过4-1号铜排T004-1、1号铜排T001与连接至正极层,实现第二电流传感器检测放电辅继电器KM7和第一可控管Q1之间电流检测。当充电主接触器KM1闭合,放电主接触器KM3断开时,外电网正输出端通过第四连接头、9号铜排T009、第一连接头J1、8号铜排T008、充电主接触器KM1、14-1号铜排T014-1、第二连接头J2、11号铜排T011、12号铜排T012、吸收电阻R4、13号铜排T013、吸收二极管VD2、6号铜排T006、放电辅接触器KM7、5号铜排T005、4-1号铜排T004-1、1号铜排T001以及正极层与第一可控管Q1的第一端连接。当充电主接触器KM1断开,放电主接触器KM3闭合时,外电网正输出端通过第四连接头、9号铜排T009、第一连接头J1、8号铜排T008、放电主接触器KM3、14-1号铜排T014-3、第三连接头J3、10号铜排T010、放电二极管VD1、11号铜排T011、12号铜排T012、吸收电阻R4、13号铜排T013、吸收二极管VD2、6号铜排T006、放电辅接触器KM7、5号铜排T005、4-1号铜排T004-1、1号铜排T001以及正极层与第一可控管Q1的第一端连接。第一可控管Q1的第二端通过、中性层、保护器、微动开关、3号铜排T003、4-2号铜排T004-2以及第五连接头连接至超级电容正极。负极层通过2号铜排T002、第六连接直接同外电网负输出端连接,并与超级电容负极连接。本发明实施例提供的直流变流器,将除了放电主接触器和充电主接触器的集中在由第一支撑板、第二支撑板、散热器以及顶盖构成的空间内,通过设置在第一支撑板和顶盖上的连接头实现直流变流器与外部连接,并实现放电主接触器和充电主接触器与直流变流器内部器件的电气连接,避免放电主接触器和充电主接触器产生的电弧对其他器件造成影响,集成化的直流变流器有利于简化器件之间连接线,提高可靠性。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

权利要求:1.一种直流变流器,其特征在于,包括:充电主接触器、放电主接触器、第一可控管、第二可控管、第一支撑架、第一连接头、第二连接头、第三连接头以及散热器;所述第一可控管的第二端与所述第二可控管的第一端连接,所述第一可控管的第二端用于与超级电容的正极连接,所述第二可控管的第二端用于与所述超级电容的负极连接以及与外电网的负输出端连接;所述第一可控管和所述第二可控管均安装于所述散热器的安装面上,以使所述散热器对所述第一可控管和所述第二可控管进行散热处理;所述充电主接触器和所述放电主接触器均安装于所述第一支撑架的安装面上,所述第一连接头、所述第二连接头以及所述第三连接头均贯穿安装在所述第一支撑架上,所述第一支撑架安装于所述散热器的安装面上;所述充电主接触器的第一端和所述放电主接触器的第一端均与所述第一连接头的第一端连接,所述第一连接头的第二端用于连接至所述外电网的正输出端;所述充电主接触器第二端与所述第二连接头的第一端连接,所述放电主接触器第二端与所述第三连接头的第一端连接,所述第二连接头的第二端和所述第三连接头的第二端均与所述第一可控管的第一端连接。2.根据权利要求1所述的直流变流器,其特征在于,还包括:母排;所述母排包括:依次层叠放置的正极层、中性层以及负极层;且所述母排位于所述第一可控管和所述第二可控管的上方;所述第一可控管的第二端和所述第二可控管的第一端均与所述中性层连接,所述中性层用于与所述超级电容的正极连接,所述第二可控管的第二端与所述负极层连接,所述负极层用于与所述超级电容的负极连接以及与所述外电网的负输出端连接;所述第一可控管的第一端与所述正极层连接,所述第二连接头的第二端与所述第三连接头的第二端均与正极层连接。3.根据权利要求2所述的直流变流器,其特征在于,还包括:顶盖;所述顶盖安装于所述第一支撑架的安装面上,所述顶盖上贯穿安装有:第四连接头、第五连接头以及第六连接头;所述第四连接头的第一端与所述第一连接头的第二端连接,所述第四连接头的第二端用于与所述外电网正输出端连接;所述第五连接头的第一端与所述中性层连接,所述第五连接头的第二端用于与所述超级电容的正极连接;所述第六连接头的第一端与所述负极层连接,所述第六连接头的第二端用于所述超级电容的负极连接以及与所述外电网的负输出端连接。4.根据权利要求3所述的直流变流器,其特征在于,所述顶盖上还贯穿安装有:第七连接头以及第八连接头;所述第七连接头的第一端与所述第二连接头的第二端连接以及与所述第三连接头的第二端连接,所述第七连接头的第二端用于与电感的第一端连接;所述第八连接头的第一端与所述正极层连接,所述第八连接头的第二端用于与所述电感的第二端连接。5.根据权利要求4所述的直流变流器,其特征在于,还包括:放电电阻、尖峰电容以及突波电容;所述放电电阻位于所述散热器的安装面上,所述放电电阻的第一端与所述正极层连接,所述放电电阻的第二端与所述负极层连接;所述尖峰电容位于所述母排上方,所述尖峰电容的第一端与所述正极层连接,所述尖峰电容的第二端与所述负极层连接;所述突波电容位于所述母排上方,所述突波电容的第一端与所述正极层连接,所述突波电容的第二端与所述负极层连接。6.根据权利要求5所述的直流变流器,其特征在于,还包括:吸收电阻、吸收二极管以及放电辅接触器;所述吸收电阻、所述吸收二极管以及所述放电辅接触器均布置于所述散热器的安装面上;所述吸收电阻的第一端与所述第七连接头的第一端连接,所述吸收电阻的第二端与所述吸收二极管的负极连接,所述吸收二极管的正极与所述放电辅接触器的第一端连接,所述放电辅接触器的第二端与所述第八连接头的第一端连接,以实现吸收所述电感的尖峰电流。7.根据权利要求6所述的直流变流器,其特征在于,还包括:充电辅接触器和充电电阻;所述充电辅接触器和所述充电电阻均安装于所述散热器的安装面上;所述充电辅接触器的第一端与所述第一连接头的第一端连接,所述充电辅接触器的第二端与所述充电电阻的第一端连接,所述充电电阻的第二端与所述第七连接头的第一端连接,以实现所述外电网通过所述充电辅助接触器、所述充电电阻以及所述电感向所述尖峰电容充电。8.根据权利要求7所述的直流变流器,其特征在于,还包括:保护器和微动开关;所述保护器和所述微动开关安装于所述第一可控管的上方,所述保护器的第一端与所述中性层连接,所述保护器的第二端与所述微动开关的第一端连接,所述微动开关的第二端与所述第五连接头的第一端连接,以实现当所述直流变流器的输出端电流大于预设电流时由所述保护器断开所述直流变流器,并由所述微动开关发送断开信号。9.根据权利要求8所述的直流变流器,其特征在于,还包括:第一电流传感器和第二电流传感器;所述第一电流传感器和所述第二电流传感器安装于所述顶盖的安装面上;所述第一电流传感器的第一端与所述微动开关的第二端连接,所述第一电流传感器的第二端与所述第五连接头的第一端连接,以实现对所述直流变流器的输出电流检测;所述第二电流传感器的第一端与所述第八连接头的第一端连接,所述第二电流传感器的第二端与正极层连接,以实现对流入所述第一可控管电流检测。10.根据权利要求9所述的直流变流器,其特征在于,还包括:第二支撑架、主驱动板和辅驱动板;所述顶盖上贯穿安装有插座;所述第二支撑架安装于所述散热器的安装面上,所述主驱动板位于所述第二支撑架上,所述辅驱动板位于所述散热器的安装面上,所述主驱动板的输出端与所述辅驱动板的输入端连接,所述辅驱动板的第一输出端与所述第一可控管的控制端连接,所述辅驱动板的第二输出端与所述第二可控管的控制端连接,所述主驱动板的输入端与所述插座连接,所述插座用于与外部控制器连接,以实现接收外部控制信号。

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