低温燃料动力系统技术方案

本发明专利技术涉及低温燃料动力系统。具体地，一种低温燃料动力系统包括发动机。低温燃料动力系统包括低温燃料供给源，其供给低温燃料以由发动机用作燃料。低温燃料动力系统包括低温总线，其构造成用以从低温燃料供给源提供低温燃料至发动机。低温燃料动力系统包括功率电子器件电路，其将来自发动机的动力转换成待施用至一个或多个负载的形式。功率电子器件电路定位成与低温总线成热量互通以从功率电子器件电路传输热至低温燃料。

【技术实现步骤摘要】
低温燃料动力系统
本文中所公开的主题涉及动力系统，且更具体地涉及用于低温动力系统的转换动力的多级逆变器（inverter）。
技术介绍
如文中所用，低温动力系统是指包括由发动机使用以产生动力的低温燃料的那些系统。例如，低温燃料可作为液体储存并且待使用时可提供至蒸发器（vaporizer），蒸发器使燃料蒸发以便由发动机使用。然后，发动机可使蒸发的燃料燃烧以产生机械动力，该机械动力随后可转换成电功率。电功率然后可转换成适用于使用功率电子器件电路（circuitry）向一个或多个负载提供动力的形式。低温学可在广泛的各种应用中使用，例如汽车、机车、航空，或者固定物，等等。在这些应用的一些中，由低温动力系统所占据的较小重量和/或空间可导致增大的功率密度。然而，构件中的一些，例如蒸发器和功率电子器件电路，可增大低温动力系统的尺寸和/或重量。
技术实现思路
在一个实施例中，低温燃料动力系统包括发动机、供给低温燃料以便由发动机用作燃料的低温燃料供给源（supply）、从低温燃料供应源提供低温燃料至发动机的低温总线（或通路，bus），以及将来自发动机的动力转换成待施用至一个或多个负载的形式的功率电子器件电路，其中，功率电子器件电路定位成与低温总线成热量互通以将来自功率电子器件电路的热传输至低温燃料。在另一实施例中，一种方法包括使低温燃料从低温燃料储存装置流动至构造成用以使由低温燃料生成的气体燃烧的发动机，在低温燃料储存装置和发动机之间，使低温燃料邻近功率电子器件电路流动以降低功率电子器件电路操作所处的温度，以及操作冷却的功率电子器件电路以将由发动机通过气体的燃烧所生成的电功率转换成待施用至一个或多个负载的形式。在另一实施例中，一种动力系统包括构造成用以接收低温燃料和用以使低温燃料蒸发成气体的蒸发器、构造成用以接收气体和用以产生旋转能以便转换成电功率的发动机、构造成用以提供低温燃料至蒸发器的低温燃料供给源、构造成用以使电功率转换成待施用至一个或多个负载的形式的功率电子器件电路，其中，功率电子器件电路构造成用以定位成与低温燃料成热量互通以将由功率电子器件电路的操作所产生的热传输至低温燃料。具体地，本专利技术还提供了以下技术方案。技术方案1.一种低温燃料动力系统，包括：发动机；低温燃料供给源，其构造成用以供给低温燃料来由所述发动机用作燃料；低温总线，其构造成用以从所述低温燃料供给源提供所述低温燃料至所述发动机；以及功率电子器件电路，其构造成用以将来自所述发动机的动力转换成待施用至一个或多个负载的形式，其中，所述功率电子器件电路定位成与所述低温总线成热量互通以从所述功率电子器件电路传输热至所述低温燃料。技术方案2.根据技术方案1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述低温总线包括导管和收容所述功率电子器件电路的封壳，并且其中，所述低温燃料罐提供低温燃料至所述封壳以将所述功率电子器件电路安置成与所述低温燃料成热量互通。技术方案3.根据技术方案1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述低温燃料动力系统包括在所述低温燃料供给源和所述发动机之间的流体流动通路中的蒸发器，其中，所述蒸发器至少部分地基于进入所述蒸发器的低温燃料的温度来设定尺寸。技术方案4.根据技术方案1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述低温动力系统包括多个单元组块，其中，所述低温燃料动力系统构造成用以对所述多个单元组块中的每个单元组块中的多个相分配功率以向所述一个或多个负载供以动力。技术方案5.根据技术方案4所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述多个相中的每个相均包括：谐振线路，其从DC总线提供AC功率的一部分；变压器，其电流地隔离在所述谐振线路和可控整流器之间的AC功率的部分；以及所述可控整流器，其结合所述多个相的其它可控整流器来操作以生成待施用至所述一个或多个负载的功率的叠加波形的一部分。技术方案6.根据技术方案5所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述多个单元组块中的每个单元组块均包括控制器，其构造成用以控制所述谐振线路、所述可控整流器或者两者的操作。技术方案7.根据技术方案1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述低温动力系统包括多级逆变器，其构造成用以在不使用无源滤波器的情况下提供逆变的功率至所述一个或多个负载。技术方案8.根据技术方案1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述功率电子器件电路直接地浸入在所述低温燃料中。技术方案9.一种方法，包括：使低温燃料从低温燃料储存装置流动至发动机，所述发动机构造成用以使由所述低温燃料生成的气体燃烧；在所述低温燃料储存装置和所述发动机之间，使所述低温燃料邻近功率电子器件电路流动以降低所述功率电子器件电路操作所处的温度；以及操作冷却的所述功率电子器件电路以将通过由所述发动机燃烧所述气体生成的电功率转换成待施用至一个或多个负载的形式。技术方案10.根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述低温燃料通过冷却所述功率电子器件电路的行为而在通向所述发动机的途中被加热。技术方案11.根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述功率电子器件电路将直流（DC）电功率转换成交流（AC）电功率以施用至所述一个或多个负载。技术方案12.一种动力系统，包括：蒸发器，其构造成用以接收低温燃料和用以使所述低温燃料蒸发成气体；发动机，其构造成用以接收所述气体和用以产生旋转能以便转换成电功率；低温燃料供给源，其构造成用以提供低温燃料至所述蒸发器；功率电子器件电路，其构造成用以将所述电功率转换成待施用至一个或多个负载的形式，其中，所述功率电子器件电路构造成用以定位成与所述低温燃料成热量互通以将由所述功率电子器件电路的操作产生的热传输至所述低温燃料。技术方案13.根据技术方案12所述的动力系统，其特征在于，所述功率电子器件构造成用以对所述低温燃料在进入所述蒸发器之前进行预热。技术方案14.根据技术方案12所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统包括在所述蒸发器和所述低温燃料供给源之间的导管以从所述低温燃料供给源传输所述低温燃料至所述蒸发器。技术方案15.根据技术方案14所述的动力系统，其特征在于，所述功率电子器件电路构造成用以沿着所述导管浸入在所述低温燃料内。技术方案16.根据技术方案14所述的动力系统，其特征在于，所述功率电子器件电路收容在壳体中，所述壳体与所述低温燃料成热量互通。技术方案17.根据技术方案12所述的动力系统，其特征在于，所述功率电子器件电路构造成用以通过在多个相上分配所述功率来提供转化的功率至所述一个或多个负载以限制经过所述多个相中的每个相的电流，从而限制由所述功率电子器件电路所生成的磁场。技术方案18.根据技术方案12所述的动力系统，其特征在于，所述功率电子器件构造成用以转换所述电功率以形成正弦波形、三角波形、矩形波形或者DC波形。技术方案19.根据技术方案12所述的动力系统，其特征在于，所述功率电子器件电路包括单元组块，所述单元组块均提供待施用至所述一个或多个负载的叠加波形的一部分。附图说明当参照附图阅读下文详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些及其它特征、方面和优点，其中贯穿附图，同样的标号表示同样的部件，附图中：图1为根据本公开内容的方面的低温燃料（cryofuel）动力系统的方框图，该低温燃料动力系统具有在低温燃料进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温燃料动力系统，包括：发动机；低温燃料供给源，其构造成用以供给低温燃料来由所述发动机用作燃料；低温总线，其构造成用以从所述低温燃料供给源提供所述低温燃料至所述发动机；以及功率电子器件电路，其构造成用以将来自所述发动机的动力转换成待施用至一个或多个负载的形式，其中，所述功率电子器件电路定位成与所述低温总线成热量互通以从所述功率电子器件电路传输热至所述低温燃料。

【技术特征摘要】
2017.01.05 US 15/3992871.一种低温燃料动力系统，包括：发动机；低温燃料供给源，其构造成用以供给低温燃料来由所述发动机用作燃料；低温总线，其构造成用以从所述低温燃料供给源提供所述低温燃料至所述发动机；以及功率电子器件电路，其构造成用以将来自所述发动机的动力转换成待施用至一个或多个负载的形式，其中，所述功率电子器件电路定位成与所述低温总线成热量互通以从所述功率电子器件电路传输热至所述低温燃料。2.根据权利要求1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述低温总线包括导管和收容所述功率电子器件电路的封壳，并且其中，所述低温燃料罐提供低温燃料至所述封壳以将所述功率电子器件电路安置成与所述低温燃料成热量互通。3.根据权利要求1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述低温燃料动力系统包括在所述低温燃料供给源和所述发动机之间的流体流动通路中的蒸发器，其中，所述蒸发器至少部分地基于进入所述蒸发器的低温燃料的温度来设定尺寸。4.根据权利要求1所述的低温燃料动力系统，其特征在于，所述低温动力系统包括多个单元组块，其中，所述低温燃料动力系统构造成用以对所述多个单元组块中的每个单元组块中的多个相分配功率以向所述一个或多个负载供以动力。5.根据权利要求4所述的低温燃料动力系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A卡亚法，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US