电力电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述了一种电力电子装置(1)，包括输入部和DC链路(7、8)，所述输入部连接到过电流保护装置结构(3)，其中DC链路(7、8)包括至少两个DC链路电容器(Cdc)的串联连接。在这种电力电子装置中，火灾的风险应该被最小化。为此，故障检测装置(14)被设置成检测DC链路电容器(Cdc)之间的不平衡或DC链路电容器(Cdc)中的至少一个的过载，其中故障检测装置(14)控制连接到DC链路的最大电流感生装置。接到DC链路的最大电流感生装置。接到DC链路的最大电流感生装置。

【技术实现步骤摘要】
电力电子装置
[0001]本申请是申请号为201911178874.5、专利技术名称为“电力电子装置”的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种电力电子装置，该电力电子装置包括连接到过电流保护装置结构的输入部和DC链路，其中DC链路包括至少两个DC链路电容器的串联连接。

技术介绍

[0003]DC链路电容器在许多情况下是电解电容器。当电解电容器过载时，例如由于过高的电压，存在该电容器严重损坏的风险，这最终可能导致火灾。这个问题是重要的，这是因为DC链路电容器通常位于具有用于环境空气进入的开口的冷却通道中。如果电容器爆炸，则几乎不可避免的是，闪光或火花经由冷却通道离开电力电子装置，从而造成火灾。
[0004]当电力电子装置的输入部被供应有DC电流时，电力电子装置的输入部可以直接连接到DC链路。例如，当多个电力电子装置连接到公共整流器级时，发生这种情况。
[0005]另一种可能性是电力电子装置的输入部连接到整流器，特别是连接到无源整流器。
[0006]无源整流器仅由无源部件形成。这具有可以以低成本制造无源整流器的优点。然而，无源整流器不能用于最小化火灾的风险。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是最小化与电力电子装置相关的火灾风险。
[0008]该目的通过如开头所述的电力电子装置来解决，其中提供故障检测装置来检测DC链路电容器之间的不平衡或DC链路电容器中的至少一个的过载，其中故障检测装置控制连接到DC链路的最大电流感生装置。
[0009]当DC链路电容器中的一个过载时，该电容器损坏或爆炸的风险尤其会增加。例如当电容器不平衡时，出现过载情况。在电容器中的一个的部件损坏的情况下，出现最严重的不平衡。实际上，这是需要保护功能的主要原因之一。故障检测装置例如被设置成用于检测DC链路电容器的负载状况是否在允许的范围内相等。当故障检测装置例如检测到电容器之一过载时，该故障检测装置控制最大电流感生装置。最大电流感生装置在DC链路上建立了大电流流过DC链路的情况。该电流如此大，以致过电流保护装置结构会做出反应并中断从电网到整流器的输入部或从DC电源到DC链路的另外的电流供应。因此，没有另外的电流可以流入到DC链路中，并且因此没有另外的能量被供应到DC链路电容器，使得过载的DC链路电容器的爆炸的风险被最小化。
[0010]在本专利技术的实施例中，故障检测装置检测DC链路电容器中的至少一个的至少一个参数。该参数可以直接被检测或间接被检测到。在第一种情况下，直接从相应的电容器中获取参数。在第二种情况下，可以从电子装置的另一部分获得指示例如电容器过载的信息。这
种间接检测可以例如通过监测电力电子装置的其它部件来进行，例如其它电压测量、温度测量、电流测量等，其中从所述这些测量可以推断DC链路电容器的过载情况。
[0011]在本专利技术的实施例中，故障检测装置至少将电容器中的一个电容器的参数与电容器中的另一个电容器的参数进行比较。这是检测不平衡的简单方法。
[0012]在本专利技术的实施例中，参数是电容器上的电压、通过电容器的电流、或电容器的温度。当例如一个电容器短路时，DC链路的全电压被施加到剩余的一个或多个电容器，这导致相应电容器的过载情况。对于超过容许水平的电容器的温度之间的差也是如此。在两种情况下，当使用无源整流器时，或者无源整流器以另一种方式连接到DC链路时，最大电流都会被感生或产生以操作连接在无源整流器的电网侧的过电流保护装置结构。
[0013]在本专利技术的实施例中，逆变器连接到DC链路，并且逆变器至少部分地形成最大电流感生装置。该逆变器包括多个受控开关。因此，所述受控开关可以被控制以闭合受控开关中的一个或多个，从而增加从DC链路获取的电流。
[0014]在本专利技术的实施例中，故障检测装置控制逆变器以将过量的能量馈送到逆变器负载。当逆变器负载被供应有过量的能量时，相应的大电流被从电网侧获取，其中该电流超过过电流保护装置所允许的水平。
[0015]在本专利技术的实施例中，最大电流感生装置与存在的负载一起或不与存在的负载一起建立足够的电流以启动过电流保护装置结构。这可以实现，例如由于最大电流感生装置建立低阻抗连接，尤其是无源整流器下游的短路。例如，通过逆变器在逆变器的一个或多个相中同时导通，可以建立这种低阻抗连接或短路。例如，通过同时接通逆变器的所有串联联接的开关元件，并由此通过逆变器的开关元件使DC链路电容器短路，可以实现逆变器相中的同时导通。然而，也可以使用单独的开关短路DC链路。这种短路可以包括串联的阻抗，并包括制动功能。
[0016]在一个实施例中，最大电流感生装置被机械地封装。因此，当出现不平衡情况时，允许破坏最大电流感生装置以进行损坏。然而，所述最大电流感生装置被机械地封装，使得不存在火灾，并且对周围环境没有危险。
[0017]在本专利技术的实施例中，过电流保护装置结构至少包括熔断器、电子装置、断路器或预期的薄弱点或在电力电子装置的设计中的可以中断电流而不会产生火灾的任何其它元件。熔断器可以是快速或慢速熔断器。熔断器是用于中断通过相应相的电流供应的一种便宜且可靠的元件。
附图说明
[0018]现在将参考附图更详细地描述本专利技术的实施例，其中：
[0019]图1示出了电力电子装置的示意性电路图；以及
[0020]图2示出了电力电子装置的第二实施例的示意性电路图。
具体实施方式
[0021]图1示出了呈频率转换器1形式的电力电子装置，该电力电子装置包括无源整流器2，所述无源整流器的输入部经由过电流保护装置结构3连接到电网L1、L2、L3，该过电流保护装置结构3对于每个相L1、L2、L3来说都分别包括熔断器4、5、6。
[0022]整流器2是无源整流器，所述无源整流器包括6个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6。无源整流器2的输出部连接到具有正轨7和负轨8的DC链路。DC链路包括两个电感Ldc，一个电感位于正轨7中，一个电感位于负轨13中。电感Ldc是可选的。
[0023]两个或更多个DC链路电容器Cdc串联连接在正轨7与负轨8之间。所述DC链路电容器Cdc可以与电阻器9串联连接，该电阻器9可以被浪涌继电器10桥接。可以使用其它浪涌功能。电阻器9和浪涌继电器10的设置是可选的。
[0024]具有其轨道7、8的DC链路连接到逆变器级11，该逆变器级11具有多个受控开关T1、T2、T3、T4、T5、T6，所述受控开关例如呈半导体开关的形式，类似于IGBT或GTO。逆变器级11的输入侧连接到电容Cc。DC链路电容器的设置可以由更多个并联和串联的电容器的组合构成。
[0025]逆变器级11由控制装置12控制。以本身已知的方式，控制装置12操作开关T1、T2、T3、T4、T5、T6，使得输出相U、V、W上出现交流电压，其中所述交流电压的相位彼此相移。
[0026]晶体管13(或任何其它可电子切换的元件)连接在正链路7与负链路8之间，如稍后将解释的。
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力电子装置，包括输入部和DC链路(7、8)，所述输入部连接到过电流保护装置结构(3)，其中所述DC链路(7、8)包括至少两个DC链路电容器(Cdc)的串联连接，故障检测装置(14)被设置成检测所述DC链路电容器(Cdc)之间的不平衡或所述DC链路电容器(Cdc)中的至少一个的过载，其中所述故障检测装置(14)控制连接到所述DC链路的最大电流感生装置，其中逆变器(11)连接到所述DC链路(7、8)，并且所述逆变器(11)至少部分地形成所述最大电流感生装置，其中所述故障检测装置(14)控制所述逆变器以将过量的能量馈送到逆变器负载，所述逆变器负载连接到所述逆变器的逆变器相(U、V、W)。2.根据权利要求1所述的电力电子装置，其特征在于，所述故障检测装置(14)检测所述DC链路电容器(Cdc)中的至少一个的至少一个参数。3.根据权利要求2所述的电力电子装置，其特征在于，所述故障检测装置(14)至少将所述电容器(Cdc)中的一个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：安斯加尔，
申请(专利权)人：丹佛斯电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：