專利名稱：電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中所述裝置包括逆變器并根據(jù)從逆變器輸出的交流電源驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車的電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
電源轉(zhuǎn)換裝置在電力機(jī)車中，所述裝置包括逆變器并根據(jù)從逆變器輸出的交流電源驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)(AC電動(dòng)機(jī))。例如，通過交流電吊線(AC吊線)提供電源時(shí)，電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置通過AC吊線輸入單相交流電，并將其轉(zhuǎn)換為直流電源(DC電源)。此時(shí)，電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置需要電容量大的濾波電容器，以減少直流電壓的紋波(DC電壓紋波)。另一方面，通過直流電吊線(DC吊線)提供電源時(shí)，為了減少吊線電流的高頻成分，電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置也需要電容量大的濾波電容器。關(guān)于這兩種類型的濾波電容器，所需的電容量取決于所應(yīng)用設(shè)備的輸出。在高功率電力機(jī)車中的所述電源轉(zhuǎn)換裝置尤其具有電容量特別大的濾波電容器。
另一方面，電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置需要降低構(gòu)成電源轉(zhuǎn)換部件的開關(guān)器件(半導(dǎo)體器件)中斷時(shí)的浪涌電壓。有兩種降低浪涌電壓的方法。
一種方法是在電源轉(zhuǎn)換部件中提供緩沖器電路的方法。為了能夠在電力機(jī)車中安裝，電力機(jī)車中需要有較小的電源轉(zhuǎn)換裝置。從而為了減少組件的數(shù)量，使得電源轉(zhuǎn)換部件的電路簡單以及最小化額外功耗而達(dá)到較高的效率，優(yōu)選情況下電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置是沒有緩沖器電路的結(jié)構(gòu)。
因此在提出的第二種方法中，電源轉(zhuǎn)換部件連接著濾波電容器。連接在DC端子之間的濾波電容器與電源轉(zhuǎn)換部件中包括的開關(guān)器件形成了回路。在這種方法中，連接濾波電容器時(shí)最好采用“低電感連接”，其中該回路的電感應(yīng)當(dāng)盡可能低。為了實(shí)現(xiàn)低電感連接，該回路不能連接電感大的元件，比如熔絲。
已經(jīng)公開了一種電源轉(zhuǎn)換裝置(參考例如日本專利申請公開號2004-96832)，配備的電源轉(zhuǎn)換部件中，大容量濾波電容器與所述電源轉(zhuǎn)換部件由所述低電感連接相連，而沒有提供緩沖器電路。
不過，以上文獻(xiàn)中沒有公開有關(guān)電源轉(zhuǎn)換裝置損壞的測量，其中的損壞是在電源轉(zhuǎn)換部件中的開關(guān)器件被擊穿時(shí)產(chǎn)生的直流短路電流所致。
例如，由故障在電源轉(zhuǎn)換部件之內(nèi)的開關(guān)器件中形成短路時(shí)，濾波電容器中的電荷就會(huì)在故障位置放電。此時(shí)，開關(guān)器件中的擊穿程度變大，取決于放電能量。所以，有可能不僅開關(guān)器件的部位要承受以上故障引起的損壞，而且電源轉(zhuǎn)換部件的外罩會(huì)爆裂，外圍設(shè)備也要承受損壞。
已經(jīng)有一種方法在濾波電容器和開關(guān)器件之間提供熔絲，以便減少放電能量流入故障位置。放電時(shí)熔絲熔化，由此減少了放電能量流入故障位置。然而，在這種方法中濾波電容器和開關(guān)器件無法由所述低電感連接相連。
所以，從減少故障事件中損壞的角度來看，這些濾波電容器優(yōu)選情況下具有盡可能低的電容量。然而，考慮到要減少DC電壓紋波的原始功能，需要這些濾波電容器的電容量等于或大于根據(jù)應(yīng)用設(shè)備等預(yù)定的數(shù)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中濾波電容器和構(gòu)成電源轉(zhuǎn)換部件的半導(dǎo)體器件通過低電感連接相連，而且能夠減少濾波電容器中流入故障位置的放電能量。
電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，包括逆變器，在DC端子接收從DC電源饋入的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換成AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)；第一電容器，通過低電感連接與所述逆變器的所述DC端子相連，并減少所述逆變器中產(chǎn)生的浪涌電壓；以及第二電容器，通過熔絲連接到所述逆變器的DC端子，其中，所述第一和所述第二電容器的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。


在說明書中加入并構(gòu)成其一部分的附圖，展示了本發(fā)明的若干實(shí)施例，并且連同上面給出的一般說明和下面給出的實(shí)施例的詳細(xì)說明，用于講解本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參考附圖講解根據(jù)本發(fā)明的若干實(shí)施例。
(第一個(gè)實(shí)施例)圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖。
在根據(jù)本實(shí)施例的電力機(jī)車上的電源轉(zhuǎn)換裝置中，通過DC吊線饋送的DC電源轉(zhuǎn)換成預(yù)定的交流電源(AC電源)，轉(zhuǎn)換后的電源提供給驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車的AC電動(dòng)機(jī)14。
DC電源1通過斷路器和電抗器連接到DC吊線上。DC電源1向逆變器13饋送DC電源。雖然未顯示，但是逆變器13包括開關(guān)器件，比如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)及其外圍組件。逆變器13將DC電源1提供的DC電源轉(zhuǎn)換成AC電源，所述AC電源提供給驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車的AC電動(dòng)機(jī)14。所述AC電動(dòng)機(jī)14由逆變器13提供的AC電源驅(qū)動(dòng)和控制。
濾波電容器C2通過所述低電感連接，連接在逆變器13的直流端子(DC端子)之間。濾波電容器C0通過熔絲15，連接在逆變器13的DC端子之間。
為了減少逆變器13的開關(guān)器件中斷時(shí)的浪涌電壓，提供了濾波電容器C2。濾波電容器C2的電容量等于或大于減少浪涌電壓所需的電容量(后文中稱為“中斷特征需求電容量”)。根據(jù)例如最大的中斷電流、DC電壓以及器件的限制(擊穿電壓值等)，確定所述中斷特征需求電容量。
為了限制車輛所產(chǎn)生電流的高頻成分，提供了濾波電容器C2和C0。濾波電容器C2和C0的總電容量等于或大于限制高頻分量所需的電容量(后文中稱為“系統(tǒng)需求電容量”)。根據(jù)例如電動(dòng)機(jī)的電流以及對DC電源1側(cè)高頻分量的限制(可允許數(shù)值)，確定所述系統(tǒng)需求電容量。請注意，中斷特征需求電容量小于系統(tǒng)需求電容量。
在以下將講解的情況下，在逆變器13的開關(guān)器件中由于故障使DC端子短路。
在逆變器13內(nèi)部開關(guān)器件中的故障位置上，濾波電容器C2和C0開始以短路釋放存儲在每個(gè)電容器中的電荷。在放電過程期間熔絲15熔化時(shí)，濾波電容器C0停止釋放電荷。所以，對于濾波電容器C2和C0中的放電，只有濾波電容器C2中的電荷與濾波電容器C0中的部分電荷在故障位置上釋放。如上所述，減少了開關(guān)器件的擊穿程度。
為了限制車輛所產(chǎn)生電流的高頻分量，僅僅需要在逆變器13的DC端子之間連接電容量等于或大于所述系統(tǒng)需求電容量的濾波電容器。電容量等于或大于所述系統(tǒng)需求電容量的濾波電容器與逆變器13相連時(shí)不必通過所述低電感連接。
為了減少逆變器13的開關(guān)器件中斷時(shí)的浪涌電壓，僅僅需要與以上述配置相同的方式由所述低電感連接，將滿足所述中斷特征需求電容量的濾波電容器C2連接在逆變器13的DC端子之間。此外，為了限制車輛所產(chǎn)生電流的高頻分量，濾波電容器與逆變器13的DC端子之間相連時(shí)不需要通過所述低電感連接。
根據(jù)本實(shí)施例，能夠通過所述低電感連接將濾波電容器連接在逆變器13的DC端子之間，以減少故障位置的放電能量。不僅如此，還可以連接滿足系統(tǒng)需求電容量的濾波電容器。以下將介紹根據(jù)本發(fā)明的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的其他實(shí)施例。與第一個(gè)實(shí)施例相同的部位將以相同的引用號標(biāo)注，并將省略其詳細(xì)說明。
(第二個(gè)實(shí)施例)圖2是根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖。
在根據(jù)本實(shí)施例的電力機(jī)車上的電源轉(zhuǎn)換裝置中，通過AC吊線饋送的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源，轉(zhuǎn)換后的DC電源又轉(zhuǎn)換成預(yù)定的AC電源，提供給驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車的AC電動(dòng)機(jī)14。
AC電源2通過斷路器和變壓器連接到AC吊線上。AC電源2向換流器11饋送AC電源。換流器11把從AC電源2饋送的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源。雖然未顯示，但是換流器11包括開關(guān)器件，比如IGBT及其外圍組件。換流器11中DC端子的正極與逆變器13中DC端子的正極通過直流部件(DC連接部件)12相連，換流器11中DC端子的負(fù)極與逆變器13中DC端子的負(fù)極通過直流部件(DC連接部件)12相連。在換流器11中轉(zhuǎn)換的DC電源通過DC連接部件12從換流器11的DC端子輸入到逆變器13的DC端子。雖然未顯示，但是逆變器13包括開關(guān)器件，比如IGBT及其外圍組件，其方式與換流器11相同。在逆變器13中，從換流器11輸入的DC電源被轉(zhuǎn)換為預(yù)定的AC電源，轉(zhuǎn)換后的電源提供給驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車的AC電動(dòng)機(jī)14。由逆變器13提供的AC電源進(jìn)行AC電動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)控制。
濾波電容器C1通過所述低電感連接，連接在換流器11的DC端子之間。濾波電容器C2通過所述低電感連接，連接在逆變器13的DC端子之間。
在DC連接部件12的正極端提供了熔絲15。此外，也可以在DC連接部件12的正極端、負(fù)極端或兩側(cè)同時(shí)提供熔絲15。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，濾波電容器C1和C2通過熔絲15由DC連接部件12彼此相連。
為了減少換流器11中開關(guān)器件中斷時(shí)的浪涌電壓，提供了濾波電容器C1。為了減少逆變器13中開關(guān)器件中斷時(shí)的浪涌電壓，提供了濾波電容器C2。
濾波電容器C1具有的電容量等于或大于換流器11中開關(guān)器件的中斷特征需求電容量。濾波電容器C2具有的電容量等于或大于逆變器13中開關(guān)器件的中斷特征需求電容量。
為了減少在直流電路中電壓(濾波電容器的電壓)上產(chǎn)生的DC電壓紋波，提供了濾波電容器C1和C2。DC電壓紋波具有的頻率是AC電源2的二倍。濾波電容器C1和C2的總電容量等于或大于減少所述DC電壓紋波所需的電容量(后文中稱為“系統(tǒng)需求電容量”)?；诶绠?dāng)前電源轉(zhuǎn)換裝置的功率、AC電源2的頻率和電壓、DC電路的電壓等，確定這種系統(tǒng)需求電容量。此外，確定這種系統(tǒng)需求電容量時(shí)還要考慮例如將所述DC電壓紋波設(shè)置在DC電路電壓的10％之內(nèi)。
在以下將講解的情況下，在所述結(jié)構(gòu)中逆變器13的開關(guān)器件中由于故障使DC端子短路。
在逆變器13開關(guān)器件中的故障位置上，濾波電容器C1和C2開始以短路釋放存儲在每個(gè)電容器中的電荷。在放電過程期間熔絲15熔化時(shí)，濾波電容器C1停止釋放電荷。所以，對于濾波電容器C1和C2中的放電，只有濾波電容器C1中的電荷與濾波電容器C2中的部分電荷在故障位置上釋放。從而減少了逆變器13中開關(guān)器件的擊穿程度。
同樣，當(dāng)由于逆變器13中開關(guān)器件故障使DC端子出現(xiàn)短路時(shí)，對于濾波電容器C1和C2中的放電，只有在濾波電容器C1中的電荷與濾波電容器C2中的部分電荷在故障位置上釋放。所以減少了換流器11中開關(guān)器件的擊穿程度。
根據(jù)本實(shí)施例，即使在通過AC吊線提供電源的電力機(jī)車電源轉(zhuǎn)換裝置中，濾波電容器也能夠通過所述低電感連接，連接在逆變器的DC端子之間，并且濾波電容器也能夠通過所述低電感連接，連接在換流器的DC端子之間，以減少故障位置的放電能量。此外，還可以連接滿足系統(tǒng)需求電容量的濾波電容器。
(第三個(gè)實(shí)施例)圖3是根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖。
在根據(jù)本實(shí)施例的電力機(jī)車上的電源轉(zhuǎn)換裝置中，向圖2所示的電力機(jī)車電源轉(zhuǎn)換裝置加入了濾波電容器C0。濾波電容器C0連接在所述DC連接部件12的負(fù)極端和正極端之間。此外，假設(shè)濾波電容器C0與DC連接部件12的連接點(diǎn)是參考點(diǎn)，在DC連接部件12的正極端，熔絲15a連接在換流器11側(cè)，熔絲15b連接在逆變器13側(cè)。不僅如此，也可以在DC連接部件12的正極端、負(fù)極端或兩側(cè)同時(shí)提供熔絲15a和15b。
濾波電容器C1a通過所述低電感連接，連接在換流器11的DC端子之間。濾波電容器C2a通過所述低電感連接，連接在逆變器13的DC端子之間。
濾波電容器C0通過熔絲15a與換流器11連接，并通過熔絲15b與逆變器13連接。
根據(jù)本實(shí)施例，濾波電容器C1a和C2a的總電容量小于所述系統(tǒng)需求電容量。濾波電容器C0所具有的電容量至少是濾波電容器C1a和C2a的總電容量與所述系統(tǒng)需求電容量之間的差。換言之，濾波電容器C0、C1a和C2a的電容量總和滿足所述系統(tǒng)需求電容量。
在以下將講解的情況下，在上述結(jié)構(gòu)中由于逆變器13中開關(guān)器件的故障使DC端子短路。
在逆變器13開關(guān)器件中的故障位置上，濾波電容器C0、C1a和C2a開始以短路釋放存儲在每個(gè)電容器中的電荷。在濾波電容器C1a的放電過程期間熔絲15a和15b熔化時(shí)，濾波電容器C1a停止釋放電荷。在濾波電容器C0的放電過程期間熔絲15b熔化時(shí)，濾波電容器C0停止釋放電荷。所以，對于濾波電容器C0、C1a和C2a中的放電，只有濾波電容器C2a中的電荷與濾波電容器C0和C1a中的部分電荷在故障位置上釋放。所以減少了逆變器13中開關(guān)器件的擊穿程度。
同樣，當(dāng)由于換流器11中開關(guān)器件故障使DC端子出現(xiàn)短路時(shí)，對于濾波電容器C0、C1a和C2a中的放電，只有在濾波電容器C1a中的電荷與濾波電容器C0和C2a中的部分電荷在故障位置上釋放。所以減少了換流器11中開關(guān)器件的擊穿程度。
根據(jù)本實(shí)施例，即使在通過AC吊線提供電源時(shí)，濾波電容器也能夠通過所述低電感連接，連接在逆變器的DC端子之間，并且濾波電容器也能夠通過所述低電感連接，連接在換流器的DC端子之間，以減少故障位置的放電能量。
此外，即使連接到逆變器13和換流器11的濾波電容器C2a和C1a的總電容量不滿足所述系統(tǒng)需求電容量，也能夠通過連接濾波電容器C0而連接滿足系統(tǒng)需求電容量的濾波電容器。例如，依電功率而言假若換流器11和逆變器13有很大的容量時(shí)，可以增加濾波電容器C0的電容量。
(第四個(gè)實(shí)施例)圖4是根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖。
根據(jù)本實(shí)施例的電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置具有與圖2所示的電力機(jī)車電源轉(zhuǎn)換裝置相同的基本結(jié)構(gòu)，并包括兩個(gè)或更多的換流器、兩個(gè)或更多的逆變器或者兩個(gè)或更多的換流器和逆變器。此外，在圖4顯示的電力機(jī)車電源轉(zhuǎn)換裝置中，換流器和逆變器不是通過一對一的連接彼此相連。圖4顯示了兩個(gè)換流器11a和11b，以及三個(gè)逆變器13a、13b和13c。
在圖4中，分別為換流器11a和11b以及逆變器13a、13b和13c提供了減少DC電壓紋波的濾波電容器(濾波電容器具有的電容量等于或大于中斷特征需求電容量)，它們是具有開關(guān)器件的電源轉(zhuǎn)換部件。換言之，為換流器11a提供了濾波電容器C11、為換流器11b提供了濾波電容器C12，為逆變器13a提供了濾波電容器C21、為逆變器13b提供了濾波電容器C22，為逆變器13c提供了濾波電容器C23。濾波電容器C11、C12、C21、C22和C23中的每一個(gè)都通過所述低電感連接，連接在對應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換部件的DC端子之間。
濾波電容器C11、C12、C21、C22和C23的電容量總和滿足所述系統(tǒng)需求電容量。
換流器11a和11b中DC端子正極端與逆變器13a、3b和13c中DC端子的正極端通過DC連接部件12相連。同樣，換流器11a和11b中DC端子的負(fù)極端也與逆變器13a、3b和13c中DC端子的負(fù)極端通過DC連接部件12相連。
在DC連接部件12的正極端和換流器11a之間提供了熔絲15A。在DC連接部件12的正極端和換流器11b之間提供了熔絲15B。在DC連接部件12的正極端和逆變器13a之間提供了熔絲15C。在DC連接部件12的正極端和逆變器13b之間提供了熔絲15D。還有，在DC連接部件12的正極端和逆變器13c之間提供了熔絲15E。作為替代，熔絲15A、15B、15C、15D和15E可以在DC連接部件12的正極端、在DC連接部件12的負(fù)極端或者既在DC連接部件12的正極端又在DC連接部件12的負(fù)極端。
通過以上配置，濾波電容器C11通過熔絲15A連接到DC連接部件12；濾波電容器C12通過熔絲15B連接到DC連接部件12；濾波電容器C21通過熔絲15C連接到DC連接部件12；濾波電容器C22通過熔絲15D連接到DC連接部件12；濾波電容器C23通過熔絲15E連接到DC連接部件12。
根據(jù)本實(shí)施例，即使在電力機(jī)車的電源轉(zhuǎn)換裝置中換流器和逆變器彼此相連時(shí)不是一對一的連接，其中換流器的數(shù)目與逆變器的數(shù)目不相等，也能夠獲得與第二實(shí)施例相同的效果。
即使在換流器的數(shù)目或逆變器的數(shù)目變化時(shí)，通過采用類似的配置，也能夠獲得類似的效果。
(第五個(gè)實(shí)施例)圖5是根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖。
根據(jù)本實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置具有的結(jié)構(gòu)與圖4所示第四個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不同之處在于增加了濾波電容器C0并連接在DC連接部件12中這一點(diǎn)。
為換流器11a提供了濾波電容器C11a，為換流器11b提供了濾波電容器C12a，為逆變器13a提供了濾波電容器C21a，為逆變器13b提供了濾波電容器C22a，為逆變器13c提供了濾波電容器C23a。濾波電容器C11a、C12a、C21a、C22a和C23a中的每一個(gè)都通過所述低電感連接，連接在對應(yīng)電源轉(zhuǎn)換部件的DC端子之間。
根據(jù)本實(shí)施例，濾波電容器C11a、C12a、C21a、C22a和C23a的總電容量小于系統(tǒng)需求電容量。濾波電容器C0所具有的電容量至少是濾波電容器C11a、C12a、C21a、C22a和C23a的總電容量與所述系統(tǒng)需求電容量之間的差。換言之，濾波電容器C11a、C12a、C21a、C22a、C23a和C0的電容量總和滿足所述系統(tǒng)需求電容量。
根據(jù)本實(shí)施例，即使在電力機(jī)車的電源轉(zhuǎn)換裝置中換流器和逆變器彼此相連時(shí)不是一對一的連接，其中換流器的數(shù)目與逆變器的數(shù)目不相等，也能夠獲得與第三個(gè)實(shí)施例相同的效果。
即使在換流器的數(shù)目或逆變器的數(shù)目變化時(shí)，通過采用類似的配置，也能夠獲得類似的效果。
(第六個(gè)實(shí)施例)圖6是根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的電力機(jī)車中電源轉(zhuǎn)換裝置的框圖。
根據(jù)本實(shí)施例的電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置具有的結(jié)構(gòu)與圖2所示第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不同之處在于濾波電容器C1與換流器11通過大面積薄導(dǎo)體16(片狀導(dǎo)體16)即薄片導(dǎo)體16連接，而濾波電容器C2與逆變器13通過大面積薄導(dǎo)體16(片狀導(dǎo)體16)即薄片導(dǎo)體16連接。
濾波電容器C1通過薄導(dǎo)體16連接到換流器11的DC端子，而濾波電容器C2通過薄導(dǎo)體16連接到逆變器13的DC端子。
根據(jù)本實(shí)施例，能夠獲得與第二個(gè)實(shí)施例效果類似的效果，而且實(shí)現(xiàn)的裝置能夠更小。
此外，通過采用與本實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)，每個(gè)其他實(shí)施例除了能夠獲得其本身的效果之外，甚至能夠獲得根據(jù)本實(shí)施例的效果。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，不難設(shè)想出其他的優(yōu)點(diǎn)和修改。所以，從廣義上來說，本發(fā)明并不限于本文所示和介紹的特定細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。所以，對于附帶的權(quán)利要求書及其相當(dāng)內(nèi)容定義的一般發(fā)明概念，在不脫離其實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可以作出多種修改。
權(quán)利要求
1.一種電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中包括逆變器(13)，在DC端子接收從DC電源(1)饋入的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；第一電容器(C2)，通過低電感連接與所述逆變器(13)的所述DC端子相連，并減少所述逆變器(13)中產(chǎn)生的浪涌電壓；以及第二電容器(C0)，通過熔絲(15)連接到所述逆變器(13)的所述DC端子，其中，所述第一和所述第二電容器(C2、C0)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
2.一種電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中包括換流器(11)，將從AC電源(2)饋入的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源并從DC端子輸出所述DC電源；逆變器(13)，在DC端子接收從所述換流器(11)輸出的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；DC連接部件(12)，使所述逆變器(13)的所述DC端子之一與所述換流器(11)的所述DC端子電氣相連；第一電容器(C2)，通過低電感連接與所述逆變器(13)的所述DC端子相連，并減少所述逆變器(13)中產(chǎn)生的浪涌電壓；第二電容器(C1)，通過低電感連接與所述換流器(11)的所述DC端子相連，并減少所述換流器(11)中產(chǎn)生的浪涌電壓；以及熔絲(15)，在所述DC連接部件(12)中提供，其中，所述第一和所述第二電容器(C1、C2)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
3.一種電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中包括換流器(11)，接收從AC電源(2)饋入的AC電源，將收到的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源并從DC端子輸出所述DC電源；逆變器(13)，在DC端子接收從所述換流器(11)饋入的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；DC連接部件(12)，使所述逆變器(13)的所述DC端子之一與所述換流器(11)的所述DC端子電氣相連；第一電容器(C2a)，通過低電感連接與所述逆變器(13)的所述DC端子相連，并減少所述逆變器(13)中產(chǎn)生的浪涌電壓；第二電容器(C1a)，通過低電感連接與所述換流器(11)的所述DC端子相連，并減少所述換流器(11)中產(chǎn)生的浪涌電壓；第三電容器(C0)，連接在所述DC連接部件(12)之間；第一熔絲(15a)，插入所述換流器(11)的所述DC端子之一與所述第三電容器(C0)與所述DC連接部件(12)之一之間的連接點(diǎn)之間的所述DC連接部件(12)之一中；以及第二熔絲(15b)，插入所述逆變器的所述DC端子之一與所述第三電容器(C0)與所述DC連接部件(12)之一之間的連接點(diǎn)之間的所述DC連接部件(12)之一中，其中，所述第一、第二和第三電容器(C0、C1a、C2a)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
4.一種電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中包括換流器(11a)，將從AC電源饋入的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源并從DC端子輸出所述DC電源；逆變器(13a、13b、13c)，在DC端子接收從所述換流器輸出的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；第一電容器(C21、C22、C23)，通過低電感連接在所述逆變器(13a、13b、13c)的所述DC端子之間連接，并減少所述逆變器(13a、13b、13c)中產(chǎn)生的浪涌電壓；第二電容器(C11)，通過低電感連接在所述換流器(11a)的所述DC端子之間連接，并減少所述換流器(11a)中產(chǎn)生的浪涌電壓；正極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a、13b、13c)中所述DC端子的每個(gè)正極端與所述換流器(11a、11b)的正極端電氣相連；負(fù)極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a、13b、13c)中所述DC端子的每個(gè)負(fù)極端與所述換流器(11a、11b)的負(fù)極端電氣相連；以及熔絲(15A、15C、15D、15E)，連接在所述正極端DC連接部件(12)和所述負(fù)極端DC連接部件(12)之一與所述換流器(11a、11b)和所述逆變器(13a、13b、13c)的所述DC端子之間，其中，所述第一電容器和所述第二電容器(C11、C21、C22、C23)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
5.一種電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中包括換流器(11a、11b)，將從AC電源饋入的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源并從DC端子輸出所述DC電源；逆變器(13a)，在DC端子接收從所述換流器輸出的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；第一電容器(C21)，通過低電感連接在所述逆變器(13a)的所述DC端子之間連接，并減少所述逆變器(13a)中產(chǎn)生的浪涌電壓；第二電容器(C11、C12)，通過低電感連接在所述換流器(11a、11b)的所述DC端子之間連接，并減少所述換流器(11a、11b)中產(chǎn)生的浪涌電壓；正極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a)中所述DC端子的每個(gè)正極端與所述換流器(11a、11b)的正極端電氣相連；負(fù)極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a)中所述DC端子的每個(gè)負(fù)極端與所述換流器(11a、11b)的負(fù)極端電氣相連；以及熔絲(15A、15B、15C)，連接在所述正極端DC連接部件(12)和所述負(fù)極端DC連接部件(12)之一與所述換流器(11a、11b)和所述逆變器(13a)的所述DC端子之間，其中，所述第一電容器和所述第二電容器(C11、C12、C21)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
6.一種電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中包括換流器(11a、11b)，將從AC電源饋入的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源并從DC端子輸出所述DC電源；逆變器(13a、13b、13c)，在DC端子接收從所述換流器輸出的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；第一電容器(C21a、C22a、C23a)，通過低電感連接在所述逆變器(13a、13b、13c)的所述DC端子之間連接，并減少所述逆變器(13a、13b、13c)中產(chǎn)生的浪涌電壓；第二電容器(C11a)，通過低電感連接在所述換流器(11a)的所述DC端子之間連接，并減少所述換流器(11a)中產(chǎn)生的浪涌電壓；正極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a、13b、13c)中所述DC端子的每個(gè)正極端與所述換流器(11a、11b)的正極端電氣相連；負(fù)極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a、13b、13c)中所述DC端子的每個(gè)負(fù)極端與所述換流器(11a、11b)的負(fù)極端電氣相連；以及熔絲(15A、15C、15D、15E)，連接在所述正極端DC連接部件(12)和所述負(fù)極端DC連接部件(12)之一與所述換流器(11a、11b)和所述逆變器(13a、13b、13c)的所述DC端子之間，第三電容器(C0)，電氣連接在所述正極端DC連接部件與所述負(fù)極端DC連接部件之間，其中，所述第一電容器、第二電容器和第三電容器(C11a、C21a、C22a、C23a、C0)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
7.一種電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中包括換流器(11a、11b)，將從AC電源饋入的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源并從DC端子輸出所述DC電源；逆變器(13a)，在DC端子接收從所述換流器輸出的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；第一電容器(C21a)，通過低電感連接在所述逆變器(13a)的所述DC端子之間連接，并減少所述逆變器(13a)中產(chǎn)生的浪涌電壓；第二電容器(C11a、C12a)，通過低電感連接在所述換流器(11a、11b)的所述DC端子之間連接，并減少所述換流器(11a、11b)中產(chǎn)生的浪涌電壓；正極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a)中所述DC端子的每個(gè)正極端與所述換流器(11a、11b)的正極端電氣相連；負(fù)極端DC連接部件(12)，使所述逆變器(13a)中所述DC端子的每個(gè)負(fù)極端與所述換流器(11a、11b)的負(fù)極端電氣相連；以及熔絲(15A、15B、15C)，連接在所述正極端DC連接部件(12)和所述負(fù)極端DC連接部件(12)之一與所述換流器(11a、11b)和所述逆變器(13a)的所述DC端子之間，第三電容器(C0)，電氣連接在所述正極端DC連接部件與所述負(fù)極端DC連接部件之間，其中，所述第一電容器、第二電容器和第三電容器(C11a、C12a、C21a、C0)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述第一電容器(C2)使用薄片導(dǎo)體(16)，通過低電感連接在所述逆變器(13)的所述DC端子之間連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中，所述第一電容器(C2)使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述逆變器(13)的所述DC端子之間連接，以及所述第二電容器(C1)使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述換流器(11)的所述DC端子之間連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中，所述第一電容器(C2a)使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述逆變器(13)的所述DC端子之間連接，以及所述第二電容器(C1a)使用薄片導(dǎo)體(16)，相連在所述換流器(11)的所述DC端子之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中，所述每個(gè)第一電容器(C21、C22、C23)都使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述逆變器(13)的所述DC端子之間連接，以及所述每個(gè)第二電容器(C11)都使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述換流器(11)的所述DC端子之間連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中，所述每個(gè)第一電容器(C21)都使用薄片導(dǎo)體(16)，相連在所述逆變器(13)的所述DC端子之間，以及所述每個(gè)第二電容器(C11)都使用薄片導(dǎo)體(16)，相連在所述換流器(11)的所述DC端子之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中，所述每個(gè)第一電容器(C21a、C22a、C23a)都使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述逆變器(13)的所述DC端子之間連接，以及所述每個(gè)第二電容器(C11a)都使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述換流器(11)的所述DC端子之間連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中，所述每個(gè)第一電容器(C21a)都使用薄片導(dǎo)體(16)，在所述逆變器(13)的所述DC端子之間連接，以及所述每個(gè)第二電容器(C11a)都使用薄片導(dǎo)體(16)，相連在所述換流器(11)的所述DC端子之間。
全文摘要
電力機(jī)車中的電源轉(zhuǎn)換裝置，包括逆變器(13)，在DC端子接收從DC電源(1)饋入的DC電源，將收到的DC電源轉(zhuǎn)換成AC電源，并將所述AC電源提供給AC電動(dòng)機(jī)(14)；第一電容器(C2)，通過低電感連接與所述逆變器(13)的所述DC端子相連，并減少所述逆變器(13)中產(chǎn)生的浪涌電壓；以及第二電容器(C0)，通過熔絲(15)連接到所述逆變器(13)的DC端子，其中，所述第一和所述第二電容器(C2、C0)的電容量總和等于或大于系統(tǒng)需求電容量。
文檔編號H02H7/12GK1835371SQ200610008650
公開日2006年9月20日 申請日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者宮崎玲, 橋本隆 申請人:株式會(huì)社東芝