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第6期(总第484期)铁道机车与动车2014年6月

三相桥式逆变蓄电池充电装置

蔡志伟，杨曦亮

(大连机车车辆有限公司技术开发部，辽宁大连。116022)

摘要：介绍了HXD3B型机车三相桥式逆变蓄电池充电装置的技术方案、主电路构成、控制方

法和性能指标等，装置与国内外同类产品进行综合比较具有容量大、噪音低、效率高等特点。

关键词：HXD3B型机车；三相桥式逆变；三相高频变压器；蓄电池；充电装置

中图分类号：U264．5+6文献标识码：B

机车蓄电池充电装置大多采用H桥逆变、高HXD3型机车蓄电池充电装置相同体积条件下，输

频变压器隔离技术，而在铁路机车上这种直流电源出功率提高了一倍。如果继续采用HXD3型机车

输入一般为辅助变流器输出的三相交流电压或辅蓄电池充电装置的H桥逆变方案，随着输出电流

助变流器中间直流电压，其电压值一般都很高且变增大，变压器和电抗器的噪音幅度会明显增强，IG

化范围大。在开关功率器件选择上有两种方式：一BT模块、变压器、电抗器的温升随之升高，电源的

是采用高耐压等级大容最的IGBT，经H桥逆变、隔整体效率降低。

离变压、整流输出；二是采用低耐压小容量的IGBT通过采用三相桥式逆变隔离变换技术，HXD3B

或场效应管，经多路H桥逆变、隔离、整流并联输型机车蓄电池充电装置实现了良好性能指标，达到

出。这两种方式都具有高效率、低能耗、高功率因了降低噪音幅度、减少发热量和提高电源效率的目

数、高输出精度的特点。但是，由于第一种方式的的。

开关频率一般低于10kHz，因此隔离变压器和输出

电抗器会产生高频噪声，噪声随着输出电流的增大1三相桥式逆变蓄电池充电装置

而增强。如果开关频率增大到10kHz以上，IGBT

1．1技术方案

热损耗急剧增加、换流恶化，产品的可靠性及寿命

ItXD3B型机车蓄电池充电装置的输出特性曲

都会受到极大影响。第二种方式开关频率虽然在

线如图l所示，当蓄电池充电电流低于最大蓄电池

20kHz以上，达到了静音的效果，但小容量IGBT

充电电流设定值时，蓄电池充电装置按照恒压限流

或场效应管的耐压等级低，当中间回路电压较高时

特性曲线工作。

需采用双管串联，另外还需对多路电源的输出电流

蓄电池充电装置具有充电管理功能，可以根据

进行均流控制，系统选用的元件数量多、控制复杂，

蓄电池状态对其进行均衡充电、浮充充电、快速充

可靠性也会受到影响。

电等不同方式的充电。当蓄电池初始充电电压大

HX03B型机车蓄电池充电装置标称输出电压

A进行充电，充电电压逐渐上

于96V，先以恒流25

A，在与

为直流110V，输出电流额定值为110

升，待充电电压达到均充电压时，进行恒压充电，此