本發(fā)明涉及供電技術(shù)，尤其涉及一種逆變器。

背景技術(shù)：

在城軌列車中，輔助逆變器發(fā)揮著重要作用。而隨著城軌列車的不斷發(fā)展，城軌列車輔助逆變器的模塊化、高效化以及小型化已成為發(fā)展趨勢。

現(xiàn)有技術(shù)中，城軌列車的輔助逆變器都是在直流電網(wǎng)取電后，經(jīng)過濾波以及逆變等環(huán)節(jié)后，通過一個(gè)工頻變壓器進(jìn)行隔離和降壓后輸出交流電。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的城軌列車的輔助逆變器都使用了工頻變壓器，而為了滿足城軌列車的功率需要，工頻變壓器就需要具備比較大的體積和重量。由于工頻變壓器的體積和重量比較大，使得城軌列車輔助逆變器的體積和重量也相應(yīng)增大，從而無法滿足城軌列車對于輔助逆變器的輕量化要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種逆變器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中城軌列車輔助逆變器由于使用工頻變壓器而無法實(shí)現(xiàn)輕量化的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器包括：逆變電路以及與所述逆變電路連接的控制模塊；

所述逆變電路包括直流變壓模塊以及與所述直流變壓模塊連接的交流變壓模塊；

所述交流變壓模塊包括三相逆變橋，所述三相逆變橋包括：第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂；

所述第一橋臂、所述第二橋臂以及所述第三橋臂，用于輸出三相交流電壓；

所述第四橋臂，用于提供負(fù)載中性點(diǎn)，為中線電流提供回路；

所述直流變壓模塊，用于接收高壓直流信號；相應(yīng)地，所述控制模塊， 用于控制所述直流變壓模塊將所述高壓直流信號轉(zhuǎn)換為低壓直流信號；

所述交流變壓模塊，用于接收所述低壓直流信號；相應(yīng)地，所述控制模塊，用于控制所述交流變壓模塊將所述低壓直流信號轉(zhuǎn)換為工頻交流信號。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的逆變器，包括逆變電路以及與該逆變電路連接的控制模塊，逆變電路中的交流變壓模塊包括三相逆變橋，該三相逆變橋具有四個(gè)橋臂，在進(jìn)行逆變時(shí)，在控制信號的作用下，三相逆變橋的第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂能夠輸出滿足負(fù)載要求的三相交流電壓，而三相逆變橋的第四橋臂能夠提供負(fù)載中性點(diǎn)，帶不平衡負(fù)載時(shí)能保證三相交流電壓輸出平衡，同時(shí)不需要工頻變壓器，使得該逆變器在保證逆變功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了逆變器的輕量化。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例一的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例一的逆變電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例一的交流變壓模塊內(nèi)部電路圖；

圖4為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例二的控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(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)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例一的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該逆變器包括逆變電路1以及與逆變電路1連接的控制模塊2。

圖2為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例一的逆變電路結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖1以及圖2，逆變電路1包括直流變壓模塊11以及與直流變壓模塊11連接的 交流變壓模塊12。

直流變壓模塊11用于接收高壓直流信號，相應(yīng)地，控制模塊2用于控制直流變壓模塊11將高壓直流信號轉(zhuǎn)換為低壓直流信號。

交流變壓模塊12用于接收上述低壓直流信號，相應(yīng)地，控制模塊2用于將低壓直流信號轉(zhuǎn)換為工頻交流信號。

圖3為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例一的交流變壓模塊內(nèi)部電路圖，如圖3所示，交流變壓模塊12包括三相逆變橋121。

其中，三相逆變橋121包括：第一橋臂1211、第二橋臂1212、第三橋臂1213和第四橋臂1214。

第一橋臂1211、第二橋臂1212以及第三橋臂1213用于輸出三相交流電壓；第四橋臂1214用于提供負(fù)載中性點(diǎn)，為中線電流提供回路。

優(yōu)選地，參照圖3，交流變壓模塊12還包括交流濾波電路122。

其中，交流濾波電路122包括：第一輸出端口1221、第二輸出端口1222、第三輸出端口1223和第四輸出端口1224。

第一輸出端口1221與第一橋臂1211連接，第二輸出端口1222與第二橋臂1212連接，第三輸出端口1223與第三橋臂1213連接，第四輸出端口1224與第四橋臂1214連接。

優(yōu)選地，第一橋臂1211包括第一開關(guān)管12111和第二開關(guān)管12112，第二橋臂1212包括第三開關(guān)管12121和第四開關(guān)管12122，第三橋臂1213包括第五開關(guān)管12131和第六開關(guān)管12132，第四橋臂1214包括第七開關(guān)管12141和第八開關(guān)管12142。

優(yōu)選地，交流變壓模塊12的交流濾波電路122包括第一濾波電感1225、第二濾波電感1226、第三濾波電感1227、第四濾波電感1228、第一濾波電容1229、第二濾波電容12210和第三濾波電容12211。

具體地，第一濾波電感1225與第一橋臂1211的輸出端連接，第二濾波電感1226與第二橋臂1212的輸出端連接，第三濾波電感1227與第三橋臂1213的輸出端連接，第四濾波電感1228與第四橋臂1214的輸出端連接。并且，第一濾波電容1229與第一濾波電感1225的輸出端以及第四濾波電感1228的輸出端連接，第二濾波電容12210與第二濾波電感1226的輸出端以及第四濾波電感1228的輸出端連接，第三濾波電容12211與第三濾波電感1227的 輸出端以及第四濾波電感1228的輸出端連接。

具體實(shí)施過程中，逆變器接收高壓直流信號，通過控制模塊2控制直流變壓模塊11，將高壓直流信號轉(zhuǎn)換為低壓直流信號，再通過控制模塊2控制交流變壓模塊12，將低壓直流信號轉(zhuǎn)換為工頻交流信號。具體地，控制模塊2通過弱電連接分別與第一開關(guān)管12111、第二開關(guān)管12112、第三開關(guān)管12121、第四開關(guān)管12122、第五開關(guān)管12131、第六開關(guān)管12132、第七開關(guān)管12141和第八開關(guān)管12142連接。在交流變壓模塊12中的三相逆變橋121接收到低壓直流信號后，控制模塊2通過弱電連接將控制信號發(fā)送到第一開關(guān)管12111、第二開關(guān)管12112、第三開關(guān)管12121、第四開關(guān)管12122、第五開關(guān)管12131、第六開關(guān)管12132、第七開關(guān)管12141和第八開關(guān)管12142中，在控制信號的作用下，第一開關(guān)管12111、第二開關(guān)管12112、第三開關(guān)管12121、第四開關(guān)管12122、第五開關(guān)管12131、第六開關(guān)管12132、第七開關(guān)管12141和第八開關(guān)管12142按照預(yù)設(shè)順序打開或閉合，從而使得第一橋臂1211、第二橋臂1212和第三橋臂1213輸出滿足負(fù)載要求的三相交流電壓，即工頻交流信號，而第四橋臂1214也與負(fù)載相連，帶不平衡負(fù)載的情況下，第四橋臂1214能夠提供負(fù)載中性點(diǎn)，為中線電流提供回路，從而保證三相交流電壓輸出平衡。

本實(shí)施例中，逆變器包括逆變電路以及與逆變電路連接的控制模塊，逆變電路中的交流變壓模塊包括三相逆變橋以及交流濾波電路，該三相逆變橋具有四個(gè)橋臂，在進(jìn)行逆變時(shí)，在控制信號的作用下，三相逆變橋的第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂能夠輸出滿足負(fù)載要求的三相交流電壓，而三相逆變橋的第四橋臂能夠提供負(fù)載中性點(diǎn)，以保證三相交流電壓輸出平衡，同時(shí)不需要工頻變壓器，從而使得該逆變器在保證逆變功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了逆變器的輕量化。

另一實(shí)施例中，參照圖2，直流變壓模塊11包括單相逆變橋111、高頻變壓器112以及單相整流橋113。

單相逆變橋111的輸出端與高頻變壓器112的輸入端連接，高頻變壓器112的輸出端與單相整流橋113的輸入端連接。

具體地，控制模塊通過弱電連接分別與單相逆變橋111中的開關(guān)管連接，分別向各開關(guān)管發(fā)送控制信號。單相逆變橋111接收高壓直流信號，在控制 信號的作用下，將該高壓直流信號逆變?yōu)閱蜗喔哳l交流信號，該單相高頻交流信號經(jīng)過高頻變壓器112變壓后輸入到單相整流橋113中，單相整流橋113將交流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的低壓直流信號。例如，當(dāng)從單相逆變橋111輸入750V高壓直流信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，從單相整流橋113輸出650V的低壓直流信號。從而實(shí)現(xiàn)了將高壓直流信號轉(zhuǎn)換為逆變所需的穩(wěn)定的低壓直流信號。

另一實(shí)施例中，參照圖2，逆變電路1還包括直流濾波模塊13，直流濾波模塊13的輸出端與直流變壓模塊11的輸入端連接。

直流濾波模塊13用于向直流變壓模塊11輸入高壓直流信號。

優(yōu)選地，直流濾波模塊13包括濾波電感以及與該濾波電感連接的濾波電容。

需要說明的是，逆變電路1還可以包括電流互感器、隔離電容、放電電路等，用于實(shí)現(xiàn)逆變電路的相應(yīng)功能，此處不再贅述。

另一實(shí)施例中，參照圖3，交流變壓模塊12還包括支撐電容123。支撐電容123與三相逆變橋121并聯(lián)連接，并且，單相整流橋113與支撐電容123連接。

本實(shí)施例中，支撐電容123與單相整流橋113連接，能夠維持單相整流橋113輸出的低壓直流信號的穩(wěn)定，保證與該支撐電容123并聯(lián)的三相逆變橋121接收到穩(wěn)定的、沒有波動的低壓直流信號。

圖4為本發(fā)明所提供的逆變器實(shí)施例二的控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，控制模塊2包括控制板21以及與控制板21連接的電源板22。

其中，控制板21與逆變電路1連接，電源板22用于為控制板21提供控制電源進(jìn)行供電。

具體地，控制板21與逆變電路1連接，用于處理從逆變電路1采集的電壓電流信號并通過控制算法產(chǎn)生控制信號，分別發(fā)送給逆變電路1中的直流變壓模塊11以及交流變壓模塊12，即控制直流變壓模塊11將高壓直流信號轉(zhuǎn)換為低壓直流信號，以及用于控制交流變壓模塊12將低壓直流信號轉(zhuǎn)換為工頻交流信號。

可選地，電源板22將蓄電池電源轉(zhuǎn)換為控制板所需的控制電源，例如，將蓄電池的24V電源轉(zhuǎn)換換為控制板所需的+15V、-15V和5V控制電源。

優(yōu)選地，控制板21還包括系統(tǒng)控制單元，該系統(tǒng)控制單元用于對逆變器 進(jìn)行監(jiān)測，以及控制逆變器內(nèi)部的通信。

例如，該系統(tǒng)控制單元可以對直流變壓模塊11以及交流變壓模塊12進(jìn)行監(jiān)測，并且可以對直流變壓模塊11以及交流變壓模塊12之間的通信進(jìn)行控制。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。