HXD-,2-機(jī)車充電機(jī)的研究.pdf

1、HXD2電力機(jī)車充電機(jī)模塊是機(jī)車輔助變流系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成模塊單元。它除了給機(jī)車上的蓄電池充電之外，還給機(jī)車提供穩(wěn)定的110V輔助電源，為控制系統(tǒng)以及信號(hào)發(fā)生電路供電。HXD2機(jī)車在實(shí)際運(yùn)行中，充電機(jī)出現(xiàn)了不少問(wèn)題，這對(duì)出了保修期后的維修工作是個(gè)很大的考驗(yàn)。為解決這一隱患，掌握充電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，是最有效的解決方法。因此，研制一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、工作穩(wěn)定、輸出性能良好的充電機(jī)對(duì)HXD2電力機(jī)車良好運(yùn)行以及將來(lái)充電機(jī)技術(shù)改

2、進(jìn)具有重要意義。
　　 本文設(shè)計(jì)了充電機(jī)的主電路，并設(shè)計(jì)了不同充電方式下的控制方法，同時(shí)針對(duì)不同控制方式進(jìn)行了試驗(yàn)分析?；诔潆姍C(jī)安全性能，功率等級(jí)以及應(yīng)用場(chǎng)合的考慮，主電路拓?fù)溥x用的是帶隔離的半橋逆變電路。同時(shí)完成了對(duì)主電路中的功率開(kāi)關(guān)管IGBT的選型工作，并對(duì)隔離變壓器進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，此外還對(duì)輸出濾波電感和電容進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　 分析了恒壓充電、恒流-恒壓充電、變電流間歇充電，變電壓間歇充電等充電方法原理，考慮到充電

3、機(jī)在機(jī)車上的運(yùn)行環(huán)境以及運(yùn)行穩(wěn)定性問(wèn)題，不宜采用太復(fù)雜的充電控制方法。因此主要針對(duì)常用的恒壓充電和恒流-恒壓充電方式進(jìn)行了控制方法設(shè)計(jì)。本文基于定頻PWM控制器SG3525，設(shè)計(jì)了恒壓充電控制電路。通過(guò)電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了輸出恒定110V直流電壓的功能。由于蓄電池隨著充電的進(jìn)行，內(nèi)阻是不斷增加的。恒壓充電前期，充電電流比較大，蓄電池會(huì)有發(fā)熱的問(wèn)題。因此為使機(jī)車蓄電池得到更好的充電效果，節(jié)約充電電能，并延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，本文在恒壓充電的

4、基礎(chǔ)上，研究了恒流-恒壓充電方式，設(shè)計(jì)了恒流-恒壓自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，采用電壓和電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)方式，實(shí)現(xiàn)恒流充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換到恒壓充電功能。
　　 本文還對(duì)充電機(jī)上使用的功率開(kāi)關(guān)管的熱損耗進(jìn)行了分析，并使用ICEPAK熱分析軟件對(duì)其散熱器進(jìn)行了建模分析，優(yōu)化了散熱器結(jié)構(gòu)。
　　 最后，研制了一臺(tái)充電機(jī)樣機(jī)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了充電機(jī)功能，即：在恒壓控制方式下，輸出110V恒定電壓，最大脈動(dòng)電壓在要求范圍內(nèi)；在恒流-恒壓控制方式下，電路