轨道交通车辆再生制动能量逆变装置的制作方法

本技术涉及轨道交通，尤其涉及一种轨道交通车辆再生制动能量逆变装置。

背景技术：

1、能馈逆变装置是将轨道交通车辆电气制动时产生的直流电能逆变成交流电能的电力电子装置。逆变输出的交流电与电网交流电同频率、同幅值、同相位，然后由电网输送到用电负载。车辆减速、下坡、进站时需要将车辆的动能转变成机械能或电能消耗掉产生制动力，车辆才能以期望的安全速度下坡，减速，或进站在指定位置停车。

2、采用机械制动的方式制动运行时，能产生有效的制动力，按期望速度安全运行。但是机械制动的闸瓦摩擦会产生较多粉尘、污染空气。在长陡坡运行时，闸瓦长时间摩擦发热还会发红、甚至起火。在车速低于5km/h时，机械制动最经济有效。

3、电气制动相对机械制动来说，具有更多优势。电气制动对制动力的控制比较柔和、无级变化，没有粉尘污染空气。但电气制动在低速(5km/h以下)停车时不适用。电气制动又分二种方式：电阻式能量消耗制动和逆变式能量回馈制动。电阻式能量消耗制动就是牵引电机将车辆的动能转换为电能，然后通过电阻产生制动电流(即制动力)，把电能消耗在电阻上，达到制动效果。逆变式能量回馈制动就是牵引电机将车辆的动能转换为电能，然后通过逆变装置产生制动电流(即制动力)，把电能回送到交流电网，达到制动效果。

4、目前一般通过人工控制逆变装置进行运作，缺乏一种可以自动实现逆变式能量回馈制动的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置。

技术实现思路

1、本技术提供一种轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，用以解决目前缺乏一种可以自动实现逆变式能量回馈制动的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置的问题。

2、本技术提供一种轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，包括：

3、输入单元、逆变单元、滤波单元、并网单元和控制单元；

4、所述输入单元的输入端与直流电网连接，所述输入单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接；

5、所述逆变单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述滤波单元的输出端与所述并网单元的输入端连接，所述并网单元的输出端与交流电网连接；

6、所述控制单元分别与所述输入单元、所述逆变单元、所述滤波单元以及所述并网单元连接；

7、所述输入单元用于控制所述轨道交通车辆再生制动能量逆变装置与直流电网的连接，采集直流电网的输入电压值，并将所述输入电压值输出至所述控制单元；

8、所述逆变单元用于将所述输入电压值逆变成输出交流电压；所述滤波单元用于对逆变成的输出交流电压进行滤波处理；所述并网单元用于控制所述轨道交通车辆再生制动能量逆变装置与交流电网的连接；

9、所述控制单元用于根据输入电压值控制所述逆变单元进行对应运转。

10、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述输入单元包括隔离开关和直流电网电压检测模块、直流电流检测模块；

11、所述隔离开关与所述直流电网连接，用于控制所述轨道交通车辆再生制动能量逆变装置与直流电网的连接；

12、所述直流电流检测模块一端与所述隔离开关连接；所述直流电流检测模块另一端与所述逆变单元的正极输入端连接；所述直流电流检测模块与所述控制单元通信连接；

13、所述直流电网电压检测模块一端与所述隔离开关一端连接，所述直流电网电压检测模块另一端与直流电网的负极输入端连接；所述直流电网电压检测模块与所述控制单元通信连接；

14、所述直流电流检测模块用于检测直流电网的输入电流值；所述直流电网电压检测模块用于检测直流电网的输入电压值。

15、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述逆变单元为两个；所述滤波单元包括：第一输出电抗器和第二输出电抗器；

16、两个逆变单元并联连接，且逆变单元的正极输入端与所述直流电流检测模块另一端连接；逆变单元的负极输出端与直流电网的负极输入端连接；

17、第一输出电抗器的一端与其中一个逆变单元正极输出端连接，第一输出电抗器的另一端与并网单元输入端连接；

18、第二输出电抗器的一端与另一个逆变单元正极输出端连接，第二输出电抗器的另一端与并网单元输入端连接。

19、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述并网单元包括并网接触器和交流电网电压检测模块；

20、并网接触器一端与所述第一输出电抗器的另一端连接，并网接触器一端与所述二输出电抗器的另一端连接，所述并网接触器另一端与交流电网连接；

21、所述交流电网电压检测模块与所述交流电网连接，用于检测交流电网的电压频率、相位以及幅值；

22、所述交流电网电压检测模块与所述控制单元通信连接，所述并网接触器与所述控制单元通信连接。

23、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述控制单元为电子控制单元ecu；

24、所述电子控制单元ecu具体用于判断输入电压值是否大于预设空载电压值；若输入电压值大于预设空载电压值，则根据输入电压值生成馈送至交流电网的回馈电能功率，并根据所述回馈电能功率控制所述逆变单元进行对应运转。

25、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述电子控制单元ecu在根据所述回馈电能功率控制所述逆变单元进行对应运转时，具体用于：

26、判断所述回馈电能功率是否小于所述逆变单元的最大功率；

27、若确定所述回馈电能功率小于所述逆变单元的最大功率，则控制所述逆变单元工作在稳压状态；

28、若确定所述回馈电能功率大于或等于所述逆变单元的最大功率，则控制所述逆变单元工作在满功率状态。

29、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述电子控制单元ecu还用于：

30、实时判断所述输入电压值是否小于预设截止电压；

31、若确定所述输入电压值小于预设截止电压，则控制所述逆变单元停止运转。

32、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述直流电流检测模块还用于将所述输入电流值输出至所述控制单元；

33、所述交流电网电压检测模块还用于将所述交流电网的电压频率、相位、幅值输出至所述控制单元；

34、所述控制单元还用于判断所述输入电流值、所述输入电压值、所述交流电网的电压频率、相位、幅值是否都处于对应预设正常数值范围内；

35、若确定都处于对应预设正常数值范围内，则控制所述输入单元和所述并网单元闭合。

36、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述控制单元还用于实时判断所述输入电流值是否大于预设安全电流阈值，若确定所述输入电流值大于预设安全电流阈值，则控制所述输入单元和所述并网单元断开，控制所述逆变单元停止运转。

37、进一步地，如上所述的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，所述逆变单元包括多个绝缘栅双极型晶体管；

38、各绝缘栅双极型晶体管igbt的导通时序、导通宽度始终与交流电网的幅值、频率、相位相对应。

39、本技术提供的一种轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，该装置包括：输入单元、逆变单元、滤波单元、并网单元和控制单元；所述输入单元的输入端与直流电网连接，所述输入单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接；所述逆变单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述滤波单元的输出端与所述并网单元的输入端连接，所述并网单元的输出端与交流电网连接；所述控制单元分别与所述输入单元、所述逆变单元、所述滤波单元以及所述并网单元连接；所述输入单元用于控制所述轨道交通车辆再生制动能量逆变装置与直流电网的连接，采集直流电网的输入电压值，并将所述输入电压值输出至所述控制单元；所述逆变单元用于将所述输入电压值逆变成输出交流电压；所述滤波单元用于对逆变成的输出交流电压进行滤波处理；所述并网单元用于控制所述轨道交通车辆再生制动能量逆变装置与交流电网的连接；所述控制单元用于根据输入电压值控制所述逆变单元进行对应运转。本技术的轨道交通车辆再生制动能量逆变装置，通过输入单元采集直流电网的输入电压值，将所述输入电压值输出至所述控制单元，控制单元根据输入电压值控制所述逆变单元进行对应运转，从而自动实现逆变式能量回馈制动。