电力转换器单元、电力转换装置和包括该电力转换器单元的工业车辆制造方法及图纸

一种电力转换器单元(2)，包括：第一连接接口(10)，该第一连接接口(10)包括形成用于将第一电气装置连接到电力转换器单元的DC输入/输出接口的两条引线(12、14)；三相整流器电力转换器电路(16)；以及第二连接接口(30)，该第二连接接口(30)用于将第二电气装置连接到电力转换器单元。该第二连接接口包括切换单元(46)，该切换单元(46)适于在以下模式之间进行切换：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】block)，用于构建更大且更复杂的电力转换器装置，以替代昂贵的小批量专用电力转换器装置。由于该电力转换器单元能够以很多不同的设置来使用，因此它能够以更低的每单位成本大量地规模化生产。
[0015]根据有利的方面，本专利技术的实施例包括被单独地或根据所有可能的技术组合考虑的从属权利要求2到10的特征中的一个或多个。
[0016]根据另一个方面，本专利技术的实施例涉及根据权利要求11到16中的任一项所述的电力转换装置。
[0017]根据又一个方面，本专利技术的实施例涉及权利要求17所述的工业车辆。
附图说明
[0018]通过阅读仅作为示意性示例提供并参考附图给出的以下描述，将更好地理解本专利技术，在附图中：
[0019]图1是根据本专利技术的实施例的工业车辆的简化图；
[0020]图2是根据本专利技术的实施例的电力转换器单元的电气图；
[0021]图3示出了图2的电力转换器单元，其中，切换单元处于特定状态下；
[0022]图4和图5示出了图2的电力转换器的替代实施例；
[0023]图6是图2的电力转换器单元的切换单元的简化图；
[0024]图7示出了图6的切换单元的替代实施例；
[0025]图8示出了用于图6或图7的切换单元的电子开关的示例性实施例；
[0026]图9是带有可手动移除的机械跳线的、包括图2的电力转换器单元的电力转换器装置的简化图；
[0027]图10是包括图2的电力转换器单元的另一个电力转换器装置的简化图；
[0028]图11是包括图2的电力转换器单元的又一个电力转换器装置的简化图；
[0029]图12是包括图2的电力转换器单元的又一个电力转换器装置的简化图；
[0030]图13是与电流隔离装置相关联的电力转换器的简化图。
具体实施方式
[0031]图1示出了工业车辆1，该工业车辆1包括具有至少一个电力转换器单元2的电路，或者包括具有至少一个电力转换器单元2的电力转换装置。
[0032]优选地，车辆1是电动车辆，例如混合动力电动车辆或全电动车辆，即，包括至少一个电动牵引马达的车辆。
[0033]在替代实施例中，车辆1可以是包括电动机器(例如用于冷藏卡车的冷藏单元)的传统车辆。
[0034]根据优选实施例，车辆1是重型或中型车辆。在其它实施例中，车辆1可以是任何工业车辆，优选是轮式工业车辆，例如拖拉机或公共汽车，或自卸车，或军用地面车辆，或重型建筑车辆，例如装载机、推土机、挖掘机、压实机、任何等效车辆的铲运机。
[0035]在图2、3、4和5中示出了电力转换器单元2的若干个实施例。
[0036]在很多实施例中，电力转换器单元2包括第一连接接口10，该第一连接接口10包括形成DC(直流)输入/输出接口的两条引线12、14，用于将第一电气装置(未示出)连接到电力
转换器单元2。
[0037]例如，该第一电气装置是电气负载，或者是电压源或电流源，例如发电机或电能存储装置。
[0038]电力转换器单元2还包括三相整流器电力转换器电路16，该三相整流器电力转换器电路16包括成对连接的六个开关18、以及第一臂20、第二臂22和第三臂24，每一个臂都连接到一对开关18的中点。
[0039]成对的开关18被并联连接在第一连接接口10的两条引线12、14之间。在所示出的示例中，每个臂20、22和24还包括电感线圈26。
[0040]例如，每个开关18由转换器电路16的电子控制单元(未示出)在断电状态和接通状态之间自动切换。
[0041]转换器电路16的架构是公知的，因此不再进一步详细描述。
[0042]电力转换器单元2还包括用于将第二电气装置(未示出)连接到电力转换器单元2的第二连接接口30。
[0043]实际上，电力转换器单元2是可逆的，这意味着：连接到第一接口10的第一电气装置能够充当电源，而连接到第二接口30的第二电气装置能够充当电气负载，或者替代地，第一电气装置能够充当负载，而第二电气装置能够充当电源。
[0044]第二连接接口30包括第一组32连接端子和第二组34连接端子。
[0045]第一组32包括第一连接端子36，第二连接端子38和第三连接端子40。
[0046]第一端子36通过第一电导体连接到第一臂20的端部。第二端子38通过第二电导体连接到第二臂22的端部。第三端子40通过第三电导体连接到第三臂24的端部。换言之，第一电导体、第二电导体和第三电导体分别连接到臂20、22和24。
[0047]在一些实施例中，第二组34包括第四连接端子42和第五连接端子44。
[0048]第二连接接口30还包括适于在DC输入/输出模式和AC输入/输出模式(交流)之间进行切换的切换单元46。
[0049]因此，第二连接接口30适于适应第二电气装置，该第二电气装置可以是AC装置或DC装置。
[0050]根据不同的实施例，切换单元46能够以电子方式(例如，由控制单元64)控制或手动地控制。切换单元46的示例性实施例在图6和图7中示出。附图标记50用于示意性地示出电路16和第一输入连接接口10。
[0051]在AC输入/输出模式下，第二连接接口30的第一端子36、第二端子38和第三端子40彼此断开，从而形成用于三相AC电压的单独的输入/输出端子。
[0052]在DC输入/输出模式下，其中所述电力转换器电路的第一臂、第二臂和第三臂电连接在一起，从而形成一个DC输入/输出端子。
[0053]在DC输入/输出模式下，第二连接接口30的第一端子36、第二端子38和第三端子40电连接在一起，从而形成一个DC输入/输出端子。
[0054]因此，应当理解，第一组32连接端子适于将AC电气装置连接到第二连接接口30，并且当第一组32连接端子被配置在DC输入/输出模式下时，第二组34连接端子适于将DC电气装置连接到第二连接接口30，如图3所示的那样。在图3中示出的转换器单元2的特定状态下，虚线表示端子36、38和40与端子42断开。
[0055]在该示例中，端子44连接到引线14，从而在DC输入/输出模式下形成第二DC输入/输出端子。
[0056]例如，如图6中所见，由于切换单元46，端子42在DC输入/输出模式下连接到端子36、38和40(并且连接到第一导体、第二导体和第三导体)，并且优选在AC输入/输出模式下与端子36、38和40(并且与第一导体、第二导体和第三导体)断开。要连接在第二连接接口30上的任何DC电气装置优选连接在端子44和端子42之间。
[0057]通过端子42，第二组端子34能够用作专用DC输入/输出。这可以用作安全特征，以避免在第二连接接口30上意外地混合DC和AC电压，无论第二电气装置如何被连接。
[0058]可选地，第一连接接口10包括连接在引线12和14之间的电容器48，用于平滑引线12和14之间的DC输出电压。
[0059]在一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换器单元(2)，包括：
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第一连接接口(10)，所述第一连接接口(10)包括形成DC输入/输出接口的两条引线(12、14)，用于将第一电气装置连接到所述电力转换器单元；
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三相整流器电力转换器电路(16)，包括：
·
成对连接的六个开关(18)，所述成对的开关在所述第一连接接口的所述两条引线之间并联连接，
·
第一臂(20)、第二臂(22)和第三臂(24)，每个臂都连接到一对开关的中点；
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第二连接接口(30)，所述第二连接接口(30)用于将第二电气装置连接到所述电力转换器单元，所述第二连接接口包括第一连接端子(36)、第二连接端子(38)和第三连接端子(40)，所述第一连接端子(36)、第二连接端子(38)和第三连接端子(40)分别连接到所述电力转换器电路的所述第一臂、第二臂和第三臂的端部；其中，所述第二连接接口包括切换单元(46；46')，所述切换单元(46；46')适于在以下模式之间进行切换：
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DC输入/输出模式，在所述DC输入/输出模式中，所述电力转换器电路(16)的所述第一臂、第二臂和第三臂电连接在一起，从而形成一个DC输入/输出端子；和
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AC输入/输出模式，在所述AC输入/输出模式中，所述第二连接接口的所述第一端子(36)、第二端子(38)和第三端子(40)彼此断开，从而形成用于三相AC电压的单独的输入/输出端子。2.根据权利要求1所述的电力转换器单元，其中，所述切换单元(90)包括用于连接所述第一、第二和第三端子或臂的可手动移除的机械跳线(92)，所述跳线在所述DC输入/输出模式下与所述第一、第二和第三端子或所述第一、第二和第三臂接合，并且在所述AC输入/输出模式下被从所述第一、第二和第三端子或所述第一、第二和第三臂移除。3.根据权利要求1所述的电力转换器单元，其中，所述切换单元(46)包括机械开关，例如旋转开关，用于将所述第一、第二和第三端子或所述第一、第二和第三臂连接在一起，或者替代地，用于断开所述第一、第二和第三端子或所述第一、第二和第三臂。4.根据权利要求1所述的电力转换器单元，其中，所述切换单元(46)包括电子开关(58、60、62；58'，60')，并且适于由电子控制单元(64)控制，以便在所述AC输入/输出模式和所述DC输入/输出模式之间进行切换。5.根据权利要求4所述的电力转换器单元，其中：所述第一端子(36)通过第一电导体连接到所述第一臂(20)的端部，所述第二端子(38)通过第二电导体连接到所述第二臂(22)的端部，并且所述第三端子(40)通过第三电导体连接到所述第三臂(24)的端部，其中，所述第二连接接口(30)包括第四连接端子(42)，并且其中，所述切换单元(46)包括第一电子开关(58)、第二电子开关(60)和第三电子开关(62)，所述第一电子开关(58)在所述第四端子(42)与所述第一连接端子或所述第一电导体或所述第二臂(22)之间，所述第二电子开关(60)在所述第四端子(42)与所述第二连接端子或所述第二电导体或所述第二臂(22)之间，所述第三电子开关(62)在所述第四端子(42)与所述第三连接端子或所述第三电导体或所述第三臂(24)之间。6.根据权利要求4所述的电力转换器单元，其中：
所述第一端子(36)通过第一电导体连接到所述第一臂(20)的端部，所述第二端子(38)通过第二电导体连接到所述第二臂(22)的端部，并且所述第三端子(40)通过第三电导体连接到所述第三臂(24)的端部，并且其中，所述切换单元(46')的第一电子开关(58')连接在所述第一端子(36)和所述第二端子(38)之间或者在所述第一导体和所述第二导体之间或在所述第一臂(20)和所述第二臂(22)之间，并且第二电子开关(60')连接在所述第二端子(38)和所述第三端子(40)之间或者在所述第二导体和所述第三导体之间或在所述第二臂(22)和所述第三臂(24)之间，所述第一电子开关(58')和所述第二电子开关(60')在所述AC输入/输出模式下处于电阻挡状态并且在所述DC输入/输...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：格勒诺布尔阿尔卑斯大学，
类型：发明
国别省市：