一種特種車輛用驅(qū)動(dòng)器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種特種用車輛驅(qū)動(dòng)器，包括：殼體；設(shè)置在殼體內(nèi)部的電容、IGBT、低感母排和母排；以及設(shè)置在殼體外部的插頭；電容通過低感母排與IGBT并聯(lián)連接，低感母排同時(shí)與母排相連，低感母排通過母排實(shí)現(xiàn)對(duì)外連接。插頭包括用于外置支撐電容配置插頭，外置支撐電容配置插頭通過母排與電容并聯(lián)連接。本發(fā)明專利技術(shù)能夠解決特種車輛驅(qū)動(dòng)器支撐電容選型設(shè)計(jì)工作量大、試驗(yàn)資源和成本高昂，以及電容值無法改變的技術(shù)問題。

Driver for special vehicle

The present invention discloses a special vehicle driver, including: the shell is arranged inside the shell; the capacitor, IGBT, low sense of bus and bus; and the plug is arranged on the outside of the shell; the low sense capacitor through bus connection in parallel with the IGBT bus and bus at the same time, low sense is low sense of bus connected by bus to achieve foreign. Plug for external support including capacitor configuration of plug, plug through external support capacitor configuration busbar connected in parallel with the capacitor. The invention can solve the technical problem that the selection of the supporting capacitor of the special vehicle driver is heavy, the test resource and the cost are high, and the capacitance value can not be changed.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種特種車輛用驅(qū)動(dòng)器
本專利技術(shù)涉及車輛電氣設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于特種車輛的支撐電容可外置的驅(qū)動(dòng)器裝置。
技術(shù)介紹
在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)采用直流母線供電，并通過驅(qū)動(dòng)器(DC/AC，直流/交流變換器)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間的匹配就成為了一個(gè)關(guān)鍵的問題。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，驅(qū)動(dòng)器功率元件的選擇較為容易。根據(jù)公式P＝U*I*cosα，功率元件的選擇滿足電壓和電流的要求即可。而額定點(diǎn)不同的電壓和電流組合，將導(dǎo)致功率變化范圍比較大。參考電容選擇公式為：C≥P/(4ηfsUΔu)，當(dāng)P變化的時(shí)候，支撐電容的電容值也將發(fā)生變化。在支撐電容其它參數(shù)確定的情況下，電容值決定了支撐電容的尺寸和重量。而驅(qū)動(dòng)器為了滿足每個(gè)項(xiàng)目功率要求都會(huì)定制相應(yīng)的支撐電容，以減少重量和體積，盡量優(yōu)化整車性能。同時(shí)，直流電容還起過電壓吸收和高頻諧波電流吸收的作用，保護(hù)IGBT元件和提供瞬時(shí)能量交換，其設(shè)計(jì)選型對(duì)驅(qū)動(dòng)器的可靠性、性能、體積、成本均有較大影響。用于特種車輛的驅(qū)動(dòng)器，支撐電容作為核心部件，很多項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初，為了保證系統(tǒng)可靠，將支撐電容的電容值一般取計(jì)算值的3倍左右。后期通過試驗(yàn)和現(xiàn)場使用時(shí)逐步將支撐電容的電容值降低，最終達(dá)到一個(gè)合理的值。但這樣帶來的問題是產(chǎn)品需要逐步改型，支撐電容需重新定制、驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)將重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作量翻倍。另外，驗(yàn)證改進(jìn)時(shí)間持續(xù)較長，效率也不高。在乘用車和電動(dòng)大巴上所采用的驅(qū)動(dòng)器支撐電容，由于行業(yè)比較成熟的原因，支撐電容的選型比較成熟。而用于特種車輛驅(qū)動(dòng)器的支撐電容，支撐電容選型還處于摸索階段，這是因?yàn)樘胤N車輛應(yīng)用環(huán)境非常惡劣且應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足。以某型特種車輛為例，要求車輛能夠爬60％坡度，導(dǎo)致電機(jī)在低速情況下將2～3倍額定電流輸出。其它要求，如：環(huán)境溫度要求不低于80℃，入口水溫不低于70℃，控制策略如：開關(guān)頻率，脈沖調(diào)制方式等也沒完全確定，從而導(dǎo)致支撐電容在選型的時(shí)候就遇到了難題。同時(shí)，由于特種車輛對(duì)驅(qū)動(dòng)器的可靠性要求較高，因此驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)成在選型時(shí)主要依靠電容容值的裕量來換取可靠性，后期再通過試驗(yàn)和現(xiàn)場使用時(shí)逐步將支撐電容的電容值降低，最終達(dá)到一個(gè)合理的值。通過如上描述可知，特種車輛驅(qū)動(dòng)器在支撐電容選型遇到困難時(shí)，主要依靠電容容值的裕量換取可靠性，后期再通過試驗(yàn)和現(xiàn)場使用時(shí)逐步將支撐電容的電容值降低，最終達(dá)到一個(gè)合理的值。其技術(shù)缺陷如下：(1)現(xiàn)有技術(shù)的支撐電容需要重新定制。隨著支撐電容的重新選型，尺寸和重量將發(fā)生變化，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器需要重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作量翻倍，成本也將翻倍。(2)現(xiàn)有技術(shù)的支撐電容驗(yàn)證時(shí)間持續(xù)較長。當(dāng)支撐電容的容值改變后，驅(qū)動(dòng)器需要進(jìn)行較長周期的試驗(yàn)考核和現(xiàn)場考核，所投入的試驗(yàn)資源和成本也將翻倍。(3)現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)電壓振蕩時(shí)候，由于支撐電容是固定的，無法通過改變電容值來消除諧振。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，能夠解決特種車輛驅(qū)動(dòng)器支撐電容選型設(shè)計(jì)工作量大、試驗(yàn)資源和成本高昂，以及電容值無法改變的技術(shù)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)具體提供了一種特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，包括：殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的電容、IGBT、低感母排和母排；以及設(shè)置在所述殼體外部的插頭；所述電容通過所述低感母排與所述IGBT并聯(lián)連接，所述低感母排同時(shí)與所述母排相連，所述低感母排通過所述母排實(shí)現(xiàn)對(duì)外連接。所述插頭包括用于外置支撐電容配置插頭，所述外置支撐電容配置插頭通過所述母排與所述電容并聯(lián)連接。優(yōu)選的，所述殼體包括蓋板、側(cè)板和水冷板，所述蓋板設(shè)置在所述殼體的頂部，所述側(cè)板設(shè)置在所述殼體的側(cè)部，所述水冷板設(shè)置在所述殼體的底部。優(yōu)選的，所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器還包括傳感器，所述傳感器設(shè)置在所述IGBT的輸出端與外部的電機(jī)之間，對(duì)所述IGBT輸出至所述電機(jī)的電流進(jìn)行檢測，所述傳感器安裝在所述側(cè)板的側(cè)壁上。優(yōu)選的，所述側(cè)板與所述水冷板進(jìn)行安裝，所述電容安裝在所述水冷板上，所述IGBT安裝在所述水冷板上。優(yōu)選的，所述母排包括正母排和負(fù)母排，所述正母排的一端與所述低感母排相連，所述正母排的另一端分別與所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的直流輸入正端、電容接口正端相連。所述負(fù)母排的一端與所述低感母排相連，所述負(fù)母排的另一端分別與所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的直流輸入負(fù)端、電容接口負(fù)端相連。所述電容接口正端、電容接口負(fù)端與所述外置支撐電容配置插頭相連。優(yōu)選的，所述插頭包括插頭一、插頭二、插頭九和插頭十，所述插頭一、插頭九均與所述正母排相連，所述正母排通過所述插頭一、插頭九實(shí)現(xiàn)所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的對(duì)外連接。所述插頭二、插頭十均與所述負(fù)母排相連，所述負(fù)母排通過所述插頭二、插頭十實(shí)現(xiàn)所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的對(duì)外連接。優(yōu)選的，所述IGBT包括6個(gè)IGBT元件，每3個(gè)IGBT元件組成一個(gè)三相逆變橋，所述三相逆變橋?qū)⑤斎胫绷麟娮儞Q成三相交流電。優(yōu)選的，所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器還包括交流母排，所述插頭還包括插頭三、插頭四、插頭五、插頭六、插頭七和插頭八。所述交流母排分別與所述插頭三、插頭四、插頭五、插頭六、插頭七和插頭八連接，所述IGBT輸出的三相交流電通過所述插頭三、插頭四、插頭五、插頭六、插頭七和插頭八輸出至外部的電機(jī)。優(yōu)選的，所述IGBT通過所述交流母排分別驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)，或所述IGBT通過所述交流母排并聯(lián)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)相較于該兩臺(tái)電機(jī)中任一臺(tái)更大功率的電機(jī)，所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器通過外置支撐電容的不同配置實(shí)現(xiàn)不同功率電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選的，所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器還包括弱電連接器，所述弱電連接器設(shè)置在所述殼體的外部，所述弱電連接器與所述IGBT的控制端相連。通過實(shí)施上述本專利技術(shù)提供的特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)方案，具有如下有益效果：(1)本專利技術(shù)特種車輛用驅(qū)動(dòng)器增加了外置支撐電容配置接口，可以有效解決支撐電容選型的技術(shù)難題；(2)本專利技術(shù)通過改變外置支撐電容的容量，同一個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以驅(qū)動(dòng)不同的電機(jī)，降低了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本，同時(shí)產(chǎn)品的通用性大大增強(qiáng)；(3)本專利技術(shù)由于采用部分支撐電容外置的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)可以做到更加精簡、體積更小，以及更高的功率密度；(4)本專利技術(shù)當(dāng)整車直流系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩時(shí)候，可以通過支撐電容接口外置其它儲(chǔ)能裝置，可以通過改變支撐電容值避開諧振頻率點(diǎn)，從而消除諧振。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(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)這些附圖獲得其他的實(shí)施例。圖1是本專利技術(shù)特種車輛用驅(qū)動(dòng)器一種具體實(shí)施方式的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；圖2是本專利技術(shù)特種車輛用驅(qū)動(dòng)器一種具體實(shí)施方式的電氣連接關(guān)系示意圖；圖3是本專利技術(shù)特種車輛用驅(qū)動(dòng)器一種具體實(shí)施方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專利技術(shù)特種車輛用驅(qū)動(dòng)器一種具體實(shí)施方式的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1-電容，2-IGBT，3-側(cè)板，4-水冷板，5-傳感器，6-低感母排，7-正母排，8-負(fù)母排，9-交流母排，10-蓋板，11-插頭一，12-插頭二，13-插頭三，14-插頭四，15-插頭五，16-插頭六-，17-插頭七，18-插頭八，19-插頭九，20-插頭十，21-弱電連接器。具本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括：殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的電容(1)、IGBT(2)、低感母排(6)和母排；以及設(shè)置在所述殼體外部的插頭；所述電容(1)通過所述低感母排(6)與所述IGBT(2)并聯(lián)連接，所述低感母排(6)同時(shí)與所述母排相連，所述低感母排(6)通過所述母排實(shí)現(xiàn)對(duì)外連接；所述插頭包括用于外置支撐電容配置插頭，所述外置支撐電容配置插頭通過所述母排與所述電容(1)并聯(lián)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括：殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的電容(1)、IGBT(2)、低感母排(6)和母排；以及設(shè)置在所述殼體外部的插頭；所述電容(1)通過所述低感母排(6)與所述IGBT(2)并聯(lián)連接，所述低感母排(6)同時(shí)與所述母排相連，所述低感母排(6)通過所述母排實(shí)現(xiàn)對(duì)外連接；所述插頭包括用于外置支撐電容配置插頭，所述外置支撐電容配置插頭通過所述母排與所述電容(1)并聯(lián)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述殼體包括蓋板(10)、側(cè)板(3)和水冷板(4)，所述蓋板(10)設(shè)置在所述殼體的頂部，所述側(cè)板(3)設(shè)置在所述殼體的側(cè)部，所述水冷板(4)設(shè)置在所述殼體的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器還包括傳感器(5)，所述傳感器(5)設(shè)置在所述IGBT(2)的輸出端與外部的電機(jī)之間，對(duì)所述IGBT(2)輸出至所述電機(jī)的電流進(jìn)行檢測，所述傳感器(5)安裝在所述側(cè)板(3)的側(cè)壁上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述側(cè)板(3)與所述水冷板(4)進(jìn)行安裝，所述電容(1)安裝在所述水冷板(4)上，所述IGBT(2)安裝在所述水冷板(4)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述母排包括正母排(7)和負(fù)母排(8)，所述正母排(7)的一端與所述低感母排(6)相連，所述正母排(7)的另一端分別與所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的直流輸入正端、電容接口正端相連；所述負(fù)母排(8)的一端與所述低感母排(6)相連，所述負(fù)母排(8)的另一端分別與所述特種車輛用驅(qū)動(dòng)器的直流輸入負(fù)端、電容接口負(fù)端相連；所述電容接口正端、電容接口負(fù)端與所述外置支撐電容配置插頭相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的特種車輛用驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述插頭包括插頭一(1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊大成，康國良，周志宇，姜耀偉，王嘉義，郭世慧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南,43