电力系统技术方案

本发明专利技术提供一种电力系统，对变换器或者直流电源的一方发生故障而影响另一方从而无法向负载供给电力的情况防患于未然，并提高可靠性。该电源系统具备发电机、将通过该发电机所发的电力变换为直流电力的变换器、通过直流电压部与该变换器的直流输出侧连接的直流电源、与直流电压部连接的负载。变换器（２０）或直流电源（５０）与直流电压部（４０）间的正侧直流母线（６０Ｐ）、负侧直流母线（６０Ｎ）上，与二极管（７０Ｐ、７０Ｎ）的至少一个，以及／或与二极管（８０Ｐ、８０Ｎ）的至少一个连接。此外，变换器（２０Ａ）的输出端子的正负极间连接缓冲电容器（２８），在直流电压部（４０）上连接电压平滑电容器（４１）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从发电机和直流电源中至少一个向负载供给电力的电力系统，特别是涉及提高电力系统可靠性的技术。
技术介绍
图12表示从发电机与直流电源中两方向负载供给电力的电力系统的传统技术。在图中，10是同步机、感应电动机、直流机等发电机，从图中未表示的内燃机关等驱动源供给的机械能转换为电能。该电能通过变换器20被变换为所需的直流电力，并供给负载(直流负载)30。此外，当外部的驱动源停止使发电机10从驱动源无法获得机械能的情况下，以及欲减少发电机10从驱动源获得的机械能的情况下，能够从直流电源50获得负载30的部分或者全部消耗电力。通过这种电力系统，能够向负载30常时供给直流电力。此外，40是变换器20与直流电源50之间的直流电压部、P是直流电压部40的正极、N是负极。图13是上述电力系统的一例主要部分结构的电路图。当图12所示的发电机10为三相交流机的情况下，作为变换器20，可以使用三相变换器，该三相变换器具备三相将两个反并联连接有回流二极管22的半导体开关元件21串联连接的臂。此外，23是与变换器20的直流输出侧连接的电容器、24是输出开关元件21的开启/断开控制信号的控制电路。此外，作为直流电源50，可以使用由与交流电源连接的二极管51构成的二极管电桥。如果根据图13所示的结构，则不仅可以通过变换器20控制直流电压部40的电压，如果事先使直流电压部40的电压控制在交流电源的线间电压的峰值以上，则还可以从发电机10供给所有的负载电力，而不会使电流从直流电源50流入。此外，如前所述，当发电机10的发电电力变少的情况下，通过使直流电压部40的电压低于交流电源的线间电压的峰值，则能够从直流电源50获得部分或者全部的负载电力。此外，上述的电力系统记载在下述专利文献1中。专利文献1特开2003-161541号公报( ～ 、图2、图3等)专利技术所要解决的课题图12是在图13所示的传统技术中，变换器20或者直流电源50发生故障时产生的如下问题。当变换器20变为导致直流电压部40短路状态的故障模式的情况下(例如上下臂同时开启等)，直流电压部40的电压无法保持足够的向负载30供给电力的数值，最糟的情况下，过大的电流从直流电源50流入变换器20，由此产生的过热也会使直流电源50本身发生故障。在这种状态下，则不能向负载30供给所需的电力。特别是当要求负载30必须连续运转的情况下，例如，当负载30是作为发电机10的驱动源的内燃机关的冷却用电机部件等情况下，在上述电力系统中则欠缺可靠性。对于直流电源50也同样如此，当直流电源50在使直流电压部40发生短路的模式下发生故障的情况下，变换器20变为发生故障或者通过保护功能而使其停止运转的任何一种状态，与前述相同，此时无法向负载30供给电力。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的课题在于提供一种电力系统，能对当变换器或者直流电源的一方发生故障而影响另一方从而无法向负载供给电力的情况防患于未然，并提高可靠性。为了解决上述课题，权利要求1所述的专利技术是一种电源系统，其具备发电机、将通过该发电机所发的电力变换为直流电力的变换器、通过直流电压部与该变换器的输出侧连接的直流电源、与所述直流电压部连接的负载，其中，在从所述变换器向所述直流电压部供给电力的方向上将二极管连接在所述变换器与直流电压部之间的正侧直流母线或者负侧直流母线的至少一个上。权利要求2所述的专利技术是一种电源系统，其具备发电机、将通过该发电机所发的电力变换为直流电力的变换器、通过直流电压部与该变换器的输出侧连接的直流电源、与所述直流电压部连接的负载，其中，在从所述直流电源向所述直流电压部供给电力的方向上将二极管连接在所述直流电源与直流电压部之间的正侧直流母线或者负侧直流母线的至少一个上。权利要求3所述的专利技术具有在权利要求1所述的变换器与直流电压部之间连接的二极管、在权利要求2所述的直流电源与直流电压部之间连接的二极管。权利要求4所述的专利技术在于，在权利要求1或者权利要求3中，前述发电机具有由电磁铁或者永久磁铁构成的励磁部件。权利要求5所述的专利技术在于，在权利要求4中，通过因前述发电机的旋转而产生的无负载感应电压，借助前述变换器内的回流二极管，对与前述变换器的直流输出侧连接的电容器进行充电。权利要求6所述的专利技术在于，在权利要求1～权利要求5的任何一项中，从前述直流电压部供给前述变换器的控制电路的电源。权利要求7所述的专利技术在于，在权利要求6中，通过使所述直流电压部的直流电压变换为规定电压的稳定电路，供给所述控制电路的电源。权利要求8所述的专利技术在于，在权利要求1中，前述变换器的输出端子的正负极之间连接缓冲电容器，而且，在前述直流电压部的正负极之间连接电压平滑电容器。权利要求9所述的专利技术在于，在权利要求8中，具有根据前述直流电压部的电压进行过电压的判断，并且根据前述变换器的直流输出电压控制前述发电机的电流或者发电量的控制电路。权利要求10所述的专利技术在于，在权利要求8中，具有根据前述直流电压部的直流电压进行过电压的判断以及控制前述发电机的电流或者发电量，同时，控制前述变换器以使前述发电量为非负的控制电路。权利要求11所述的专利技术在于，在权利要求1中，在前述变换器的输出端子的正负极之间连接电压平滑电容器。根据本专利技术，只要在变换器直流电压部之间或者直流电源—直流电压部之间的直流母线上连接二极管，不仅能够防止变换器或者直流电源的一方发生故障时其故障影响另一方，而且能够向负载供给稳定的电力，从而实现可靠性高的电力系统。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式的结构图。图2是本专利技术的第2实施方式的结构图。图3是本专利技术的第3实施方式的结构图。图4是本专利技术的第5实施方式的结构图。图5是本专利技术的第6实施方式主要部分的结构图。图6是本专利技术的第7实施方式的结构图。图7是本专利技术的第8实施方式的结构图。图8是图7中主要部分的结构图。图9是本专利技术的第9实施方式的结构图。图10是图9中主要部分的结构图。图11是本专利技术的第10实施方式的主要部分的结构图。图12是传统技术的结构图。图13是图12中一例主要部分的电路图。符号说明10发电机；20、20A变换器；25、26控制电路；25A电源线；27稳定电路；28缓冲电容器30负载；40直流电压部；41电压平滑电容器；50直流电源60P、60N直流母线；70P、70N、80P、80N二极管90、90A控制电路91、91A发电机电流或者发电量控制部；911、913计算器；912调节器914噪波滤波器；915发电量下限值限幅器；92过电压判断部。具体实施例方式下面参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。首先，图1是与权利要求1对应的本专利技术的第1实施方式的结构图，与图12相同的构成要素标注相同的参照符号，并省略其说明，下面将主要围绕其不同部分进行说明。在图1中，变换器20与直流电压部40之间的正侧直流母线60P以及负侧直流母线60N，在从变换器20向直流电压部40供给电力的方向上分别与正极侧二极管70P与负极侧二极管70N连接。根据上述构造，即使变换器20在使其输出端子短路的模式下发生故障，根据二极管70P、70N的作用，则可以防止电流从直流电源40通过直流电压部40流入变换器20侧。因此，变换器20的短路故障不会波及直流电源50侧，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统，具备发电机、将通过该发电机所发的电力变换为直流电力的变换器、通过直流电压部与该变换器的输出侧连接的直流电源、与所述直流电压部连接的负载，其特征在于，在从所述变换器向所述直流电压部供给电力的方向上将二极管连接在所述变换器 与直流电压部之间的正侧直流母线或者负侧直流母线的至少一个上。

【技术特征摘要】
JP 2004-5-28 2004-158548;JP 2004-11-29 2004-3438641.一种电力系统，具备发电机、将通过该发电机所发的电力变换为直流电力的变换器、通过直流电压部与该变换器的输出侧连接的直流电源、与所述直流电压部连接的负载，其特征在于，在从所述变换器向所述直流电压部供给电力的方向上将二极管连接在所述变换器与直流电压部之间的正侧直流母线或者负侧直流母线的至少一个上。2.一种电力系统，具备发电机、将通过该发电机所发的电力变换为直流电力的变换器、通过直流电压部与该变换器的输出侧连接的直流电源、与所述直流电压部连接的负载，其特征在于，在从所述直流电源向所述直流电压部供给电力的方向上将二极管连接在所述直流电源与直流电压部之间的正侧直流母线或者负侧直流母线的至少一个上。3.一种电力系统，具备发电机、将通过该发电机所发的电力变换为直流电力的变换器、通过直流电压部与该变换器的输出侧连接的直流电源、与所述直流电压部连接的负载，其特征在于，在从所述变换器向所述直流电压部供给电力的方向上将二极管连接在所述变换器与直流电压部之间的正侧直流母线或者负侧直流母线的至少一个上，并且，在从所述直流电源向所述直流电压部供给电力的方向上将二极管连接在所述直流电源与直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟羽章夫，藤田光悦，前田俊博，
申请(专利权)人：富士电机机器制御株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]