[實用新型]電壓源的轉(zhuǎn)換器及軌道限制車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922008516.1
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN211151844U
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·勒夫格倫;J·達爾克;S·羅斯
• 申請（專利權(quán)）人: 勃姆巴迪爾運輸有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02P27/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 許劍樺

本實用新型涉及一種電壓源轉(zhuǎn)換器，其具有半橋(18)，該半橋(18)有串聯(lián)連接的兩個電流閥(19、20)以及設(shè)置成執(zhí)行電壓測量的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于確定在轉(zhuǎn)換器的DC側(cè)的相對極(21、22)之間的DC電壓值。各電流閥包括由相關(guān)柵極驅(qū)動部件(29、30)控制的半導(dǎo)體裝置(23、24)，各柵極驅(qū)動部件(29、30)形成共用于兩個電流閥的一個柵極10驅(qū)動單元(28)的柵極驅(qū)動部分。柵極驅(qū)動單元(28)包括在柵極驅(qū)動部件之間的隔離雙向通信鏈路(33)。該結(jié)構(gòu)包含在柵極驅(qū)動單元中，并設(shè)置成測量在所述相對極(21、22)之間的整個DC電壓。轉(zhuǎn)換器控制裝置15(31)根據(jù)電壓測量的結(jié)果來計算和發(fā)送控制信號至柵極驅(qū)動單元。本實用新型還涉及一種軌道限制車輛。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電壓源轉(zhuǎn)換器，它包括：

具有兩個電流閥的半橋，這兩個電流閥串聯(lián)連接，并設(shè)置成與DC 電源/負(fù)載的相對極連接，各所述電流閥包括關(guān)斷類型的半導(dǎo)體裝置和與它反向并聯(lián)連接的整流二極管，半橋的、在兩個電流閥之間的中點形成轉(zhuǎn)換器的AC側(cè)，并設(shè)置成與AC負(fù)載/電源連接；

兩個柵極驅(qū)動部件，各柵極驅(qū)動部件包括邏輯裝置和柵極驅(qū)動級，該柵極驅(qū)動級設(shè)置成控制電流閥的半導(dǎo)體裝置，以便根據(jù)來自轉(zhuǎn)換器控制裝置的控制信號而各自接通和斷開；

所述轉(zhuǎn)換器控制裝置設(shè)置成根據(jù)脈沖寬度調(diào)制模式來向用于控制轉(zhuǎn)換器操作的所述柵極驅(qū)動部件發(fā)送控制信號，用于產(chǎn)生在所述AC 側(cè)的AC基礎(chǔ)電壓和電流，以及

設(shè)置成執(zhí)行電壓測量的結(jié)構(gòu)，用于向第一所述邏輯裝置提供在所述相對極之間的DC電壓值，該第一邏輯裝置設(shè)置成向轉(zhuǎn)換器控制裝置發(fā)送關(guān)于所述DC電壓值的信息。

本實用新型并不局限于這種轉(zhuǎn)換器的任何特殊使用，但是在本說明書的一些部分中，本實用新型在軌道限制車輛(例如軌道車輛)中的使用將介紹為示例說明本實用新型，但是本實用新型并不因此局限于該應(yīng)用。

這種轉(zhuǎn)換器用于將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓或者相反，用于不同目的。因此，對于馬達轉(zhuǎn)換器，AC側(cè)認(rèn)為是負(fù)載，DC側(cè)認(rèn)為是源，而對于線路轉(zhuǎn)換器則相反。本實用新型并不局限于施加在所述AC側(cè)的任何數(shù)目的電壓相，盡管最常見的是三相電壓，本實用新型也不局限于要通過轉(zhuǎn)換器供給的這種電壓或電功率的任何特殊水平。因此，在三相電壓的情況下，轉(zhuǎn)換器在DC側(cè)的相對極之間有至少三個所述半橋(理論上，各相可以有并聯(lián)連接的多個半橋模塊，以便允許高電流)。

電流閥的半導(dǎo)體裝置可以是任何關(guān)斷類型的半導(dǎo)體裝置，例如 IGBT或MOSFET。

在引言中所述類型的轉(zhuǎn)換器的控制通常需要關(guān)于轉(zhuǎn)換器DC側(cè)的 DC電壓水平的信息，特別是當(dāng)用于大功率應(yīng)用時，例如向鐵路車輛的驅(qū)動馬達提供電能。一個原因是必須防止向電流閥的半導(dǎo)體裝置施加太高電壓。為此，由所述結(jié)構(gòu)確定的DC電壓值可以用于斷路器 (chopper)的控制，DC電壓的水平可以通過該斷路器來控制。當(dāng)試圖優(yōu)化電流閥的切換時，DC電壓的精確值也有利地用于向柵極驅(qū)動部件的控制器的輸入。

轉(zhuǎn)換器控制裝置是為了簡明和為了避免它的供給源和大部分通信端口(該通信端口連接接地電勢，即接車身)的昂貴高壓絕緣，但轉(zhuǎn)換器主電路也可以是負(fù)接地，即它的負(fù)直流電壓極通過回路導(dǎo)體而與運行軌道連接，或中點接地，即有在它的正極和負(fù)極之間連接的高阻抗分壓器，其中，分壓器的中點接地，即接車身。在后一種情況下，在轉(zhuǎn)換器控制裝置和柵極驅(qū)動單元之間顯然需要電絕緣通信槽道，但是在負(fù)接地的情況下這是優(yōu)選，以避免電磁干擾，并能夠在不暫時斷開通信鏈路的情況下進行主電路的介電測試。

背景技術(shù)

已知使用單獨的電壓測量裝置(例如閉環(huán)電壓換能器)作為用于執(zhí)行電壓測量的結(jié)構(gòu)，用于確定在引言中所述類型的電壓源轉(zhuǎn)換器中的相對極之間的DC電壓值。不過，用于生產(chǎn)和安裝這種測量裝置的成本和精力較高，并需要單獨的電源。而且，為了保證轉(zhuǎn)換器的操作，可能還需要冗余測量裝置。