充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置，包括：電壓輸入模塊的輸入側(cè)與直流輸入電壓的正極（Ud+）和直流輸入電壓的負(fù)極（Ud-）電連接；電壓輸入模塊的輸出側(cè)與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入側(cè)電連接；充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸出側(cè)與高頻變壓器（TF1）的輸入側(cè)電連接；高頻變壓器（TF1）的輸出側(cè)與充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸入側(cè)以及電壓輸出模塊的輸入側(cè)電連接；充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸出側(cè)與電壓輸出模塊的輸入側(cè)電連接；電壓輸出模塊的輸出側(cè)與負(fù)載電連接。本發(fā)明實(shí)施例能夠直接對(duì)電力機(jī)車上的充電機(jī)功率模塊進(jìn)行可靠檢測(cè)，從而有效清除電力機(jī)車的安全隱患，并為機(jī)車輔助變流柜的國產(chǎn)化提供可靠技術(shù)數(shù)據(jù)。
【專利說明】充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力機(jī)車領(lǐng)域，尤其涉及一種充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力機(jī)車領(lǐng)域中，充電機(jī)功率模塊是機(jī)車輔助變流柜中的重要器件之一；它的主要用途是為電力機(jī)車的蓄電池組充電，從而為機(jī)車提供Iiov的控制電源，因此一旦充電機(jī)功率模塊出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致電力機(jī)車整體癱瘓，無法運(yùn)行。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，電力機(jī)車所使用的充電機(jī)功率模塊大多是如圖1所示的電路結(jié)構(gòu)；如圖1所示，現(xiàn)有充電機(jī)功率模塊可以包括前級(jí)電路、后級(jí)電路、第一驅(qū)動(dòng)接口 Xi和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2 ;前級(jí)電路包括前級(jí)輸入電正極In+、前級(jí)輸入電負(fù)極In-、第一前級(jí)輸出端ALT和第二前級(jí)輸出端M ;后級(jí)電路包括第一后級(jí)輸入端In2、第二后級(jí)輸入端In3、后級(jí)輸出端Outl。由于電力機(jī)車所使用的充電機(jī)功率模塊對(duì)可靠性和穩(wěn)定性的要求較高，因此目前國內(nèi)的電力機(jī)車大多使用國外進(jìn)口的充電機(jī)功率模塊；但是，現(xiàn)有技術(shù)中缺少直接對(duì)充電機(jī)功率模塊進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置和檢測(cè)手段，只能將其安裝在電力機(jī)車上，并通過運(yùn)行電力機(jī)車來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，這不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且很難可靠檢測(cè)充電機(jī)功率模塊的各項(xiàng)使用性能，如果充電機(jī)功率模塊本身存在設(shè)計(jì)問題，還可能造成電力機(jī)車上的其他電路損壞，因此這給電力機(jī)車的正常運(yùn)行埋下了很多安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是提供一種充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置，以便于直接對(duì)電力機(jī)車上使用的充電機(jī)功率模塊進(jìn)行可靠檢測(cè)，從而有效清除電力機(jī)車的安全隱患，并為整個(gè)機(jī)車輔助變流柜的國產(chǎn)化提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置，包括:電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊和負(fù)載；
[0007]電壓輸入模塊包括:第一斷路器QA1、第一電壓表PV1、第一直流接觸器KM1、第二直流接觸器KM2、第一電阻R1、第二電阻R2和第一電容Cl ；
[0008]第一斷路器QAl的兩個(gè)輸入端分別與直流輸入電壓的正極Ud+和直流輸入電壓的負(fù)極Ud-電連接；第一斷路器QAl的正極輸出端分別與第一電壓表PVl的正極和第一直流接觸器KMl的輸入端電連接；第一斷路器QAl的負(fù)極輸出端分別與第一電壓表PVl的負(fù)極和第二直流接觸器KM2的輸入端電連接；
[0009]第一直流接觸器KMl的輸出端分別與第一電阻Rl的一端以及充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極In+電連接；第二直流接觸器KM2的輸出端分別與第一電容Cl的一端、第二電阻R2的一端以及充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電負(fù)極In-電連接；第一電阻Rl的另一端、第一電容Cl的另一端和第二電阻R2的另一端互連；
[0010]高頻變壓器TFl包括第一交流輸入端、第二交流輸入端、第一交流輸出端、第二交流輸出端和交流中間電壓輸出端；高頻變壓器TFl的第一交流輸入端與充電機(jī)功率模塊的第一前級(jí)輸出端ALT電連接；高頻變壓器TFl的第二交流輸入端與充電機(jī)功率模塊的第二前級(jí)輸出端M電連接；高頻變壓器TFl的第一交流輸出端與充電機(jī)功率模塊的第一后級(jí)輸入端In2電連接；高頻變壓器TFl的第二交流輸出端與充電機(jī)功率模塊的第二后級(jí)輸入端In3電連接；
[0011]電壓輸出模塊包括:第一直流電抗器L1、第二電壓表PV2、第三電阻R3和第二電容C2 ;第一直流電抗器LI的輸入端與充電機(jī)功率模塊的后級(jí)輸出端Outl電連接；第一直流電抗器LI的輸出端依次與第二電壓表PV2的一端、第三電阻R3的一端和第二電容C2的一端電連接，并作為電壓輸出模塊的正極輸出端Ud_0ut+輸出；高頻變壓器TFl的交流中間電壓輸出端依次與第二電壓表PV2的另一端、第三電阻R3的另一端和第二電容C2的另一端電連接，并作為電壓輸出模塊的負(fù)極輸出端Ud_0ut-輸出；
[0012]負(fù)載的正極與電壓輸出模塊的正極輸出端Ud_0ut+電連接,負(fù)載的負(fù)極與電壓輸出模塊的負(fù)極輸出端Ud_0ut-電連接；
[0013]第一電壓表PVl用于檢測(cè)充電機(jī)功率模塊的輸入電壓；
[0014]第二電壓表PV2用于檢測(cè)充電機(jī)功率模塊的輸出電壓。
[0015]優(yōu)選地，所述的電壓輸入模塊還包括:第一電壓檢測(cè)指示燈LDl ;第一電壓檢測(cè)指TjV燈LDl與第一電壓表PVl并聯(lián)。
[0016]優(yōu)選地，該檢測(cè)裝置還包括:主控模塊；
[0017]電壓輸入模塊還包括:第一電壓傳感器TVl和第一電流傳感器TAl ;第一電壓傳感器TVl并聯(lián)在第一直流接觸器KMl的輸出端和第二直流接觸器KM2的輸出端之間；第一電流傳感器TAl的一端分別與第一直流接觸器KMl的輸出端、第一電阻Rl的一端以及第一電壓傳感器TVl的一端電連接,第一電流傳感器TAl的另一端與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極In+電連接；
[0018]電壓輸出模塊還包括:第二電壓傳感器TV2和第三電流傳感器TA3 ;第二電壓傳感器TV2并聯(lián)在第二電容C2的兩端；第三電流傳感器TA3的一端分別與第一直流電抗器LI的輸出端和第二電壓表PV2的一端電連接；第三電流傳感器TA3的另一端分別與第二電容C2的一端、第三電阻R3的一端以及第二電壓傳感器TV2的一端電連接；
[0019]主控模塊分別與電壓輸入模塊中的第一電壓傳感器TVl和第一電流傳感器TAl電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入電壓和輸入電流；
[0020]主控模塊分別與電壓輸出模塊中的第二電壓傳感器TV2和第三電流傳感器TA3電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸出電壓和輸出電流；
[0021]主控模塊分別與充電機(jī)功率模塊的第一驅(qū)動(dòng)接口 Xl和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2電連接，以對(duì)充電機(jī)功率模塊的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控。
[0022]優(yōu)選地，充電機(jī)功率模塊的第二前級(jí)輸出端M與高頻變壓器TFl的第二交流輸入端之間串聯(lián)有第二電流互感器TA2 ；
[0023]主控模塊與第二電流互感器TA2電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸出電流。
[0024]優(yōu)選地，該檢測(cè)裝置還包括:顯示模塊；主控模塊與顯示模塊電連接，以顯示充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)。[0025]優(yōu)選地，該檢測(cè)裝置還包括:用戶輸入模塊；
[0026]用戶輸入模塊直接與主控模塊電連接，從而主控模塊直接獲取用戶輸入模塊的輸入信息；或者，
[0027]用戶輸入模塊與顯示模塊電連接，從而用戶輸入模塊的輸入信息通過顯示模塊后，傳遞到主控模塊。
[0028]優(yōu)選地，該檢測(cè)裝置還包括:檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)和線路接口工藝車；
[0029]電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊、主控模塊、顯示模塊和用戶輸入模塊均設(shè)置在檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上；
[0030]線路接口工藝車上設(shè)有與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極In+、前級(jí)輸入電負(fù)極In-、第一前級(jí)輸出端ALT、第二前級(jí)輸出端M、第一后級(jí)輸入端In2、第二后級(jí)輸入端In3、后級(jí)輸出端Outl、第一驅(qū)動(dòng)接口 Xl和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2相匹配的接口電路；
[0031]檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上的電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊和主控模塊與線路接口工藝車上的接口電路電連接，而線路接口工藝車與充電機(jī)功率模塊直接對(duì)接，從而使電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊和主控模塊與充電機(jī)功率模塊電連接。
[0032]優(yōu)選地，所述的線路接口工藝車上設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)；當(dāng)線路接口工藝車與充電機(jī)功率模塊直接對(duì)接時(shí)，冷卻風(fēng)機(jī)為充電機(jī)功率模塊提供強(qiáng)迫風(fēng)冷。
[0033]優(yōu)選地，所述的檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)包括殼體1、操控面板2、檢修門3和照明設(shè)備4 ；
[0034]照明設(shè)備4設(shè)置于殼體I前方的頂部；操控面板2設(shè)置于殼體I前方的上部，并且位于照明設(shè)備4的下方；檢修門3設(shè)置于殼體I的后方；
[0035]顯示模塊的顯示屏設(shè)置在操控面板2上，顯示模塊的其他電路均設(shè)置在殼體I的內(nèi)部；
[0036]用戶輸入模塊的輸入部件設(shè)置在操控面板2上，用戶輸入模塊的其他電路均設(shè)置在殼體I的內(nèi)部；
[0037]電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊和主控模塊均設(shè)置在殼體I的內(nèi)部。
[0038]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置將電壓輸入模塊、高頻變壓器和電壓輸出模塊與充電機(jī)功率模塊電連接，從而搭建了 一個(gè)對(duì)充電機(jī)功率模塊進(jìn)行檢測(cè)的平臺(tái)；因此本發(fā)明實(shí)施例能夠直接對(duì)電力機(jī)車上使用的充電機(jī)功率模塊進(jìn)行可靠檢測(cè)，從而有效清除電力機(jī)車的安全隱患，并為整個(gè)機(jī)車輔助變流柜的國產(chǎn)化提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0040]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中充電機(jī)功率模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0042]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖二；[0043]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖三；
[0044]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖四；
[0045]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖五；
[0046]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖六；
[0047]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖七；
[0048]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖八；
[0049]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖九；
[0050]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖十。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0052]首先需要說明的是，本申請(qǐng)文件中所述的上、下、左、右等表示方位的詞語，僅是為了清楚描述出本發(fā)明實(shí)施例的各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系，是基于說明書附圖中所示方位進(jìn)行的一種表述，這并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明所保護(hù)內(nèi)容的限制。下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0053]如圖2至圖11所示，一種充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置，其具體結(jié)構(gòu)可以包括:電壓輸入模塊、高頻變壓器TFl、電壓輸出模塊和負(fù)載；
[0054]電壓輸入模塊的輸入側(cè)與直流輸入電壓的正極Ud+和直流輸入電壓的負(fù)極Ud-電連接；電壓輸入模塊的輸出側(cè)與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入側(cè)電連接；充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸出側(cè)與高頻變壓器TFl的輸入側(cè)電連接；高頻變壓器TFl的輸出側(cè)與充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸入側(cè)以及電壓輸出模塊的輸入側(cè)電連接；充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸出側(cè)與電壓輸出模塊的輸入側(cè)電連接；電壓輸出模塊的輸出側(cè)與負(fù)載電連接。
[0055]具體地，該檢測(cè)裝置的各部件可以采用如下的具體實(shí)施方案:
[0056](I)電壓輸入模塊:如圖2和圖3所示，該電壓輸入模塊可以包括:第一斷路器QAl、第一電壓表PVl、第一直流接觸器KMl、第二直流接觸器KM2、第一電阻R1、第二電阻R2和第一電容Cl。
[0057]第一斷路器QAl的兩個(gè)輸入端分別與直流輸入電壓的正極Ud+和直流輸入電壓的負(fù)極Ud-電連接，從而獲取直流輸入電壓，以傳送給充電機(jī)功率模塊進(jìn)行檢測(cè)；在實(shí)際應(yīng)用中，為了使對(duì)充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)符合電力機(jī)車的運(yùn)行需求，直流輸入電壓最好為DC600V，輸入電流最好為17A，標(biāo)稱功率最好為20kW。
[0058]第一斷路器QAl的正極輸出端分別與第一電壓表PVl的正極和第一直流接觸器KMl的輸入端電連接；第一斷路器QAl的負(fù)極輸出端分別與第一電壓表PVl的負(fù)極和第二直流接觸器KM2的輸入端電連接；也就是說，直流輸入電壓通過第一斷路器QAl后進(jìn)入第一直流接觸器KMl和第二直流接觸器KM2。第一斷路器QAl可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的空氣斷路器，它能夠?qū)€路進(jìn)行短路保護(hù)；第一直流接觸器KMl和第二直流接觸器KM2能夠在線路出現(xiàn)故障時(shí)提供電氣保護(hù)，即一旦電路接線錯(cuò)誤產(chǎn)生大電流或輸入電壓超出規(guī)定設(shè)置之后，第一直流接觸器KMl和/或第二直流接觸器KM2就會(huì)斷開，以保護(hù)后續(xù)電路；第一電壓表PVl能夠檢測(cè)并顯示出直流輸入電壓的數(shù)值，即充電機(jī)功率模塊的輸入電壓。
[0059]第一直流接觸器KMl的輸出端分別與第一電阻Rl的一端以及充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極In+電連接；第二直流接觸器KM2的輸出端分別與第一電容Cl的一端、第二電阻R2的一端以及充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電負(fù)極In-電連接；第一電阻Rl的另一端、第一電容Cl的另一端和第二電阻R2的另一端互連(所述的互連可以包括三者通過導(dǎo)線相交于一點(diǎn)，或三者中的任意兩者均通過導(dǎo)線連接)。第一電阻R1、第一電容Cl和第二電阻R2三者組成了 RC串并聯(lián)濾波電路，能夠?yàn)V除直流輸入模塊中的浪涌，從而為充電機(jī)功率模塊提供穩(wěn)定的檢測(cè)電壓。
[0060](2)高頻變壓器TFl:如圖2和圖3所示，該高頻變壓器TFl可以包括第一交流輸入端、第二交流輸入端、第一交流輸出端、第二交流輸出端和交流中間電壓輸出端；高頻變壓器TFl的第一交流輸入端與充電機(jī)功率模塊的第一前級(jí)輸出端ALT電連接；高頻變壓器TFl的第二交流輸入端與充電機(jī)功率模塊的第二前級(jí)輸出端M電連接；高頻變壓器TFl的第一交流輸出端與充電機(jī)功率模塊的第一后級(jí)輸入端In2電連接；高頻變壓器TFl的第二交流輸出端與充電機(jī)功率模塊的第二后級(jí)輸入端In3電連接。在實(shí)際應(yīng)用中，充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路通常是由電容半橋和IGBT半橋組成的單相半控橋逆變電路，它可以將DC600V的直流輸入電壓逆變?yōu)?70V的方波電壓，該方波電壓的工作頻率為IOkHz ;高頻變壓器TFl可以對(duì)該270V的方波電壓進(jìn)行降壓，并形成三相交流輸出；三相交流輸出中的中間電壓通過交流中間電壓輸出端傳輸給電壓輸出模塊，三相交流輸出中的其余兩相分別通過第一交流輸出端和第二交流輸出端傳輸給充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路。
[0061](3)電壓輸出模塊:如圖2和圖3所不,該電壓輸出模塊可以包括:第一直流電抗器L1、第二電壓表PV2、第三電阻R3和第二電容C2 ;第一直流電抗器LI的輸入端與充電機(jī)功率模塊的后級(jí)輸出端Outl電連接；第一直流電抗器LI的輸出端依次與第二電壓表PV2的一端、第三電阻R3的一端和第二電容C2的一端電連接,并作為電壓輸出模塊的正極輸出端Ud_0ut+輸出；高頻變壓器TFl的交流中間電壓輸出端依次與第二電壓表PV2的另一端、第三電阻R3的另一端和第二電容C2的另一端電連接,并作為電壓輸出模塊的負(fù)極輸出端Ud_0ut-輸出。在實(shí)際應(yīng)用中，充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路通常是全波整流電路，高頻變壓器TFl的三相交流輸出中的兩相通過后級(jí)電路的全波整流后變?yōu)橐宦分绷鞲唠妷簜鬏斀o電壓輸出模塊；電壓輸出模塊會(huì)接收到高頻變壓器TFl輸出的中間電壓以及后級(jí)電路輸出的直流高電壓，而這兩路電壓之間存在電壓差，因此電壓輸出模塊對(duì)這兩路電壓進(jìn)行濾波后，形成直流電壓輸出；第二電壓表PV2并聯(lián)在這兩路電壓之間，用于檢測(cè)充電機(jī)功率模塊的輸出電壓。當(dāng)電壓輸入模塊接收的直流輸入電壓是DC600V時(shí)，如果該檢測(cè)裝置的各部件均正常工作，則電壓輸出模塊輸出的直流電壓為DCl 10V。
[0062](4)負(fù)載:如圖2和圖3所示，負(fù)載的正極與電壓輸出模塊的正極輸出端Ud_0ut+電連接，負(fù)載的負(fù)極與電壓輸出模塊的負(fù)極輸出端Ud_0ut-電連接。在實(shí)際應(yīng)用中，該負(fù)載可以為現(xiàn)有技術(shù)中使用直流電工作的各種用電設(shè)備，負(fù)載接收電壓輸出模塊輸出的直流電壓來運(yùn)作。
[0063]除了上述技術(shù)方案外，如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置還可以包括如下的技術(shù)方案:
[0064](I)電壓輸入模塊還可以包括:第一電壓檢測(cè)指示燈LDl ;如圖3所示，第一電壓檢測(cè)指示燈LDl與第一電壓表PVl并聯(lián)；第一電壓檢測(cè)指示燈LDl可以提供輸入電壓顯示、安全指示功能，也能夠提供斷電后的安全放電指示功能，從而方便了工作人員安全的操作和維護(hù)。
[0065](2)電壓輸入模塊還可以包括:如圖3所示，第一電壓傳感器TVl和第一電流傳感器TAl ;第一電壓傳感器TVl并聯(lián)在第一直流接觸器KMl的輸出端和第二直流接觸器KM2的輸出端之間；第一電流傳感器TAl的一端分別與第一直流接觸器KMl的輸出端、第一電阻Rl的一端以及第一電壓傳感器TVl的一端電連接,第一電流傳感器TAl的另一端與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極In+電連接；因此，第一電壓傳感器TVl可以檢測(cè)出充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入電壓，而第一電流傳感器TAl可以檢測(cè)出充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入電流。
[0066](3)電壓輸出模塊還可以包括:如圖3所示，第二電壓傳感器TV2和第三電流傳感器TA3 ;第二電壓傳感器TV2并聯(lián)在第二電容C2的兩端；第三電流傳感器TA3的一端分別與第一直流電抗器LI的輸出端和第二電壓表PV2的一端電連接；第三電流傳感器TA3的另一端分別與第二電容C2的一端、第三電阻R3的一端以及第二電壓傳感器TV2的一端電連接；因此，第二電壓傳感器TV2可以檢測(cè)出充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸出電壓，而第三電流傳感器TA3可以檢測(cè)出充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸出電流。
[0067](4)如圖3所示，充電機(jī)功率模塊的第二前級(jí)輸出端M與高頻變壓器TFl的第二交流輸入端之間串聯(lián)有第二電流互感器TA2，因此第二電流互感器TA2可以檢測(cè)出充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸出電流。
[0068](5)該檢測(cè)裝置還可以包括:主控模塊；如圖3和圖4所示，主控模塊可以分別與電壓輸入模塊中的第一電壓傳感器TVl和第一電流傳感器TAl電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入電壓和輸入電流；主控模塊可以分別與電壓輸出模塊中的第二電壓傳感器TV2和第三電流傳感器TA3電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸出電壓和輸出電流；主控模塊分別與充電機(jī)功率模塊的第一驅(qū)動(dòng)接口 Xl和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2電連接，以對(duì)充電機(jī)功率模塊的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控；主控模塊與第二電流互感器TA2電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸出電流。主控模塊可以根據(jù)獲取的充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入電壓、輸入電流和輸出電壓，后級(jí)電路的輸出電壓和輸出電流，以及第一驅(qū)動(dòng)接口 Xl和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2所獲取的充電機(jī)功率模塊的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，確定出充電機(jī)功率模塊的工作狀況和檢測(cè)數(shù)據(jù)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力機(jī)車上使用的充電機(jī)功率模塊進(jìn)行可靠檢測(cè)。
[0069]其中，如圖4所示，主控模塊可以采用現(xiàn)有技術(shù)中以DSP芯片TMS320LF2407A為核心的電路結(jié)構(gòu)，由于該DSP芯片的A/D信號(hào)輸入要求為O?+3.3V的電壓值，處理不了電流信號(hào)，因此它在通過第一電壓傳感器TV1、第一電流傳感器TA1、第二電壓傳感器TV2、第三電流傳感器TA3、第二電流互感器TA2、第一驅(qū)動(dòng)接口 Xl和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2采集數(shù)據(jù)時(shí)，需要對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，使之符合該DSP芯片的A/D信號(hào)輸入要求；具體的信號(hào)調(diào)理電路可以參照附圖6所述的信號(hào)采集調(diào)理電路以及現(xiàn)有技術(shù)中公知的信號(hào)采集調(diào)理電路，本申請(qǐng)文件中不再贅述。在實(shí)際應(yīng)用中，為保證主控模塊以及整個(gè)檢測(cè)裝置能夠安全運(yùn)行，主控模塊最好設(shè)置有過壓保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路，例如:可以采用如圖7所示的過壓保護(hù)電路，也可以采用如圖8所示的欠壓保護(hù)電路；過壓保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的公知電路，因此本申請(qǐng)文件中不再對(duì)其進(jìn)行贅述。此外，主控模塊上最好設(shè)有用于遠(yuǎn)程控制的急停按鈕，一旦發(fā)生嚴(yán)重故障，可以迅速切斷遠(yuǎn)程供電電源，以保護(hù)整個(gè)檢測(cè)裝置以及充電機(jī)功率模塊的安全。
[0070](5)該檢測(cè)裝置還可以包括:顯示模塊；主控模塊與顯示模塊電連接，以顯示充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)(該充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)可以包括:充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入電壓、輸入電流和輸出電壓，后級(jí)電路的輸出電壓和輸出電流，以及第一驅(qū)動(dòng)接口 Xl和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2所獲取的充電機(jī)功率模塊的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù))。主控模塊可以通過CAN總線與顯示模塊電連接，并可以將獲取的充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊進(jìn)行顯示；工作人員可以通過顯示模塊得知充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且可以根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)確定出充電機(jī)功率模塊是否存在故障，從而能夠有效清除電力機(jī)車的安全隱患，并為整個(gè)機(jī)車輔助變流柜的國產(chǎn)化提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)。
[0071](6)該檢測(cè)裝置還可以包括:用戶輸入模塊；用戶輸入模塊可以通過以下兩種方式中的任意一種與主控模塊電連接:
[0072]①用戶輸入模塊直接與主控模塊電連接，從而主控模塊直接獲取用戶輸入模塊的輸入信息；主控模塊可用根據(jù)用戶輸入模塊的輸入信息控制充電機(jī)功率模塊的運(yùn)行。
[0073]②用戶輸入模塊與顯示模塊電連接，從而用戶輸入模塊的輸入信息通過顯示模塊后，傳遞到主控模塊；主控模塊可以控制顯示模塊顯示充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)用戶輸入模塊的輸入信息控制充電機(jī)功率模塊的運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用中，顯示模塊最好為觸摸屏，用戶輸入模塊可以是按鍵，按鍵與觸摸屏電連接，工作人員可以通過按鍵和/或觸摸屏來完成一項(xiàng)操作。
[0074]由此可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)能夠直接對(duì)電力機(jī)車上使用的充電機(jī)功率模塊進(jìn)行可靠檢測(cè)，從而有效清除電力機(jī)車的安全隱患，并為整個(gè)機(jī)車輔助變流柜的國產(chǎn)化提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)。
[0075]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案、技術(shù)效果更加清晰完整，下面列舉實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0076]實(shí)施例一
[0077]如圖9、圖10和圖11所示，一種充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置，其具體結(jié)構(gòu)可以包括:電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊、負(fù)載、主控模塊、顯不模塊、用戶輸入模塊、檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)和線路接口工藝車。
[0078]如圖2至圖8所示，電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊、負(fù)載、主控模塊、顯示模塊和用戶輸入模塊均可以采用上述技術(shù)方案中的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，并且電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊、主控模塊、顯示模塊和用戶輸入模塊均設(shè)置在檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上。
[0079]線路接口工藝車上設(shè)有與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極In+、前級(jí)輸入電負(fù)極In-、第一前級(jí)輸出端ALT、第二前級(jí)輸出端M、第一后級(jí)輸入端In2、第二后級(jí)輸入端In3、后級(jí)輸出端Outl、第一驅(qū)動(dòng)接口 Xl和第二驅(qū)動(dòng)接口 X2相匹配的接口電路；檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上的電壓輸入模塊、高頻變壓器、電壓輸出模塊和主控模塊與線路接口工藝車上的接口電路電連接，而線路接口工藝車與充電機(jī)功率模塊直接對(duì)接，從而使電壓輸入模塊、高頻變壓器、電壓輸出模塊和主控模塊與充電機(jī)功率模塊電連接。線路接口工藝車所采用的接口工藝以及接口布局與現(xiàn)有電力機(jī)車上充電機(jī)功率模塊的接口相匹配，從而使對(duì)充電機(jī)功率模塊進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)環(huán)境與實(shí)際電力機(jī)車上的應(yīng)用環(huán)境盡力一致，以保證取得較好的檢測(cè)效
果O
[0080]其中，線路接口工藝車上最好設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)；當(dāng)線路接口工藝車與充電機(jī)功率模塊直接對(duì)接時(shí)，冷卻風(fēng)機(jī)可以為充電機(jī)功率模塊提供強(qiáng)迫風(fēng)冷。
[0081]具體地，所述的檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)可以包括殼體1、操控面板2、檢修門3和照明設(shè)備4 ；照明設(shè)備4設(shè)置于殼體I前方的頂部；操控面板2設(shè)置于殼體I前方的上部，并且位于照明設(shè)備4的下方；檢修門3設(shè)置于殼體I的后方；顯示模塊的顯示屏設(shè)置在操控面板2上，顯示模塊的其他電路均設(shè)置在殼體I的內(nèi)部；用戶輸入模塊的輸入部件設(shè)置在操控面板2上，用戶輸入模塊的其他電路均設(shè)置在殼體I的內(nèi)部；電壓輸入模塊、高頻變壓器TF1、電壓輸出模塊和主控模塊均設(shè)置在殼體I的內(nèi)部。在實(shí)際應(yīng)用中，操控面板2下方的殼體I上可以設(shè)置抽屜5，以用于放置用于檢測(cè)和記錄的一些零部件，使該檢測(cè)裝置更加人性化。
[0082]由此可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)能夠直接對(duì)電力機(jī)車上使用的充電機(jī)功率模塊進(jìn)行可靠檢測(cè)，從而有效清除電力機(jī)車的安全隱患，并為整個(gè)機(jī)車輔助變流柜的國產(chǎn)化提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)。
[0083]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括:電壓輸入模塊、高頻變壓器(TFl)、電壓輸出模塊和負(fù)載； 電壓輸入模塊包括:第一斷路器(QA1)、第一電壓表(PV1)、第一直流接觸器(KM1)、第二直流接觸器(KM2)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)和第一電容(Cl)； 第一斷路器(QAl)的兩個(gè)輸入端分別與直流輸入電壓的正極(Ud+)和直流輸入電壓的負(fù)極(Ud-)電連接；第一斷路器(QAl)的正極輸出端分別與第一電壓表(PVl)的正極和第一直流接觸器(KMl)的輸入端電連接；第一斷路器(QAl)的負(fù)極輸出端分別與第一電壓表(PVl)的負(fù)極和第二直流接觸器(KM2)的輸入端電連接； 第一直流接觸器(KMl)的輸出端分別與第一電阻(Rl)的一端以及充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極(In+)電連接；第二直流接觸器(KM2)的輸出端分別與第一電容(Cl)的一端、第二電阻(R2)的一端以及充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電負(fù)極(In-)電連接；第一電阻(Rl)的另一端、第一電容(Cl)的另一端和第二電阻(R2)的另一端互連； 高頻變壓器(TFl)包括第一交流輸入端、第二交流輸入端、第一交流輸出端、第二交流輸出端和交流中間電壓輸出端；高頻變壓器(TFl)的第一交流輸入端與充電機(jī)功率模塊的第一前級(jí)輸出端(ALT)電連接；高頻變壓器(TFl)的第二交流輸入端與充電機(jī)功率模塊的第二前級(jí)輸出端(M)電連接；高頻變壓器(TFl)的第一交流輸出端與充電機(jī)功率模塊的第一后級(jí)輸入端(In2)電連接；高頻變壓器(TFl)的第二交流輸出端與充電機(jī)功率模塊的第二后級(jí)輸入端(In3)電連接； 電壓輸出模塊包括:第一直流電抗器(LI)、第二電壓表(PV2)、第三電阻(R3)和第二電容(C2);第一直流電抗器(LI)的輸入端與充電機(jī)功率模塊的后級(jí)輸出端(Outl)電連接；第一直流電抗器(LI)的輸出端依次與第二電壓表(PV2)的一端、第三電阻(R3)的一端和第二電容(C2)的一端電連接，并作為電壓輸出模塊的正極輸出端(Ud_0ut+)輸出；高頻變壓器(TFl)的交流中間電壓輸出端依次與第二電壓表(PV2)的另一端、第三電阻(R3)的另一端和第二電容(C2)的另一端電連接,并作為電壓輸出模塊的負(fù)極輸出端(Ud_0ut_)輸出； 負(fù)載的正極與電壓輸出模塊的正極輸出端(Ud_0ut+)電連接,負(fù)載的負(fù)極與電壓輸出模塊的負(fù)極輸出端(Ud_0ut_)電連接； 第一電壓表(PVl)用于檢測(cè)充電機(jī)功率模塊的輸入電壓； 第二電壓表(PV2)用于檢測(cè)充電機(jī)功率模塊的輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的電壓輸入模塊還包括:第一電壓檢測(cè)指示燈(LDl);第一電壓檢測(cè)指示燈(LDl)與第一電壓表(PVl)并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，該檢測(cè)裝置還包括:主控模塊； 電壓輸入模塊還包括:第一電壓傳感器(TVl)和第一電流傳感器(TAl);第一電壓傳感器(TVl)并聯(lián)在第一直流接觸器(KMl)的輸出端和第二直流接觸器(KM2)的輸出端之間；第一電流傳感器(TAl)的一端分別與第一直流接觸器(KMl)的輸出端、第一電阻(Rl)的一端以及第一電壓傳感器(TVl)的一端電連接，第一電流傳感器(TAl)的另一端與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極(In+)電連接； 電壓輸出模塊還包括:第二電壓傳感器(TV2)和第三電流傳感器(TA3);第二電壓傳感器(TV2)并聯(lián)在第二電容(C2)的兩端；第三電流傳感器(TA3)的一端分別與第一直流電抗器(LI)的輸出端和第二電壓表(PV2)的一端電連接；第三電流傳感器(TA3)的另一端分別與第二電容(C2)的一端、第三電阻(R3)的一端以及第二電壓傳感器(TV2)的一端電連接； 主控模塊分別與電壓輸入模塊中的第一電壓傳感器(TVl)和第一電流傳感器(TAl)電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸入電壓和輸入電流； 主控模塊分別與電壓輸出模塊中的第二電壓傳感器(TV2)和第三電流傳感器(TA3)電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的后級(jí)電路的輸出電壓和輸出電流； 主控模塊分別與充電機(jī)功率模塊的第一驅(qū)動(dòng)接口(Xl)和第二驅(qū)動(dòng)接口(X2)電連接，以對(duì)充電機(jī)功率模塊的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，充電機(jī)功率模塊的第二前級(jí)輸出端(M)與高頻變壓器(TFl)的第二交流輸入端之間串聯(lián)有第二電流互感器(TA2)； 主控模塊與第二電流互感器(TA2)電連接，以獲取充電機(jī)功率模塊的前級(jí)電路的輸出電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，該檢測(cè)裝置還包括:顯示模塊；主控模塊與顯示模塊電連接，以顯示充電機(jī)功率模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，該檢測(cè)裝置還包括:用戶輸入模塊； 用戶輸入模塊直接與主控模塊電連接，從而主控模塊直接獲取用戶輸入模塊的輸入信息；或者， 用戶輸入模塊與顯示模塊電連接，從而用戶輸入模塊的輸入信息通過顯示模塊后，傳遞到主控模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，該檢測(cè)裝置還包括:檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)和線路接口工藝車； 電壓輸入模塊、高頻變壓器(TFl )、電壓輸出模塊、主控模塊、顯示模塊和用戶輸入模塊均設(shè)置在檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上； 線路接口工藝車上設(shè)有與充電機(jī)功率模塊的前級(jí)輸入電正極(In+)、前級(jí)輸入電負(fù)極(In-)、第一前級(jí)輸出端(ALT)、第二前級(jí)輸出端(M)、第一后級(jí)輸入端(In2)、第二后級(jí)輸入端(In3)、后級(jí)輸出端(Outl)、第一驅(qū)動(dòng)接口(Xl)和第二驅(qū)動(dòng)接口(X2)相匹配的接口電路； 檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上的電壓輸入模塊、高頻變壓器(TFI )、電壓輸出模塊和主控模塊與線路接口工藝車上的接口電路電連接，而線路接口工藝車與充電機(jī)功率模塊直接對(duì)接，從而使電壓輸入模塊、高頻變壓器(TFl)、電壓輸出模塊和主控模塊與充電機(jī)功率模塊電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的線路接口工藝車上設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)；當(dāng)線路接口工藝車與充電機(jī)功率模塊直接對(duì)接時(shí)，冷卻風(fēng)機(jī)為充電機(jī)功率模塊提供強(qiáng)迫風(fēng)冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)包括殼體(1)、操控面板(2)、檢修門(3)和照明設(shè)備(4)； 照明設(shè)備(4)設(shè)置于殼體(1)前方的頂部；操控面板(2)設(shè)置于殼體(1)前方的上部，并且位于照明設(shè)備(4)的下方；檢修門(3)設(shè)置于殼體(1)的后方； 顯示模塊的顯示屏設(shè)置在操控面板(2)上，顯示模塊的其他電路均設(shè)置在殼體(1)的內(nèi)部； 用戶輸入模塊的輸入部件設(shè)置在操控面板(2)上，用戶輸入模塊的其他電路均設(shè)置在殼體(1)的內(nèi)部；電壓輸入模塊、高頻變壓器(TF1)、電壓輸出模塊和主控模塊均設(shè)置在殼體(1)的內(nèi)部。`
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103576034SQ201310575291
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王傳芳, 徐玉峰, 賀覓知 申請(qǐng)人:北京賽德高科鐵道電氣科技有限責(zé)任公司