• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Bei einer Schaltung von dreiphasigen Pulswechselrichtern bei Bahnfahrzeugen, die aus einer DC-Eingangsspannung eine dreiphasige Ausgangsspannung erzeugen zur Versorgung von 3AC-Verbrauchern, sind mehrere Pulswechselrichter parallel geschaltet, wobei über eine in Hard- oder Software realisierte Regel- bzw. Steuerstruktur eine selbständige Synchronisation der Pulswechselrichter auf die Ausgangsspannung und die anteilige Versorgung der Verbraucher erfolgt.In a circuit of three-phase pulse-controlled inverters in railway vehicles, which generate a three-phase output voltage from a DC input voltage for supplying 3AC consumers, several pulse inverters are connected in parallel, via a realized in hardware or software control or control structure, an independent synchronization of Pulse inverter to the output voltage and the proportionate supply of the consumer takes place.
    公开号:DE102004030228A1
    申请号:DE200410030228
    申请日:2004-06-23
    公开日:2006-01-26
    发明作者:Sibylle Dr. Dieckerhoff；Dietmar Dr. Kulka；Markus Schilling
    申请人:Siemens AG；
    IPC主号:B60L15-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Schaltung von dreiphasigen Pulswechselrichternbei Bahnfahrzeugen, die aus einer DC-Eingangsspannung eine dreiphasige Ausgangsspannungerzeugen, zur Versorgung von 3AC-Verbrauchern.TheThe invention relates to a circuit of three-phase pulse invertersfor railway vehicles, the three-phase output voltage from a DC input voltagegenerate to supply 3AC consumers.
    [0002] BeiBahnfahrzeugen ist es derzeit üblich, mehrUmrichterleistung als fürdie angeschlossenen Leistungen erforderlich zu installieren, umauch bei Ausfall eines Pulswechselrichters (PWR) einen möglichstgroßenTeil der Last durch einen zweiten redundanten Pulswechselrichterzu versorgen. Zugleich ist fürdie Zuschaltung der Redundanz ein Koppelschütz notwendig, wie aus 1 ersichtlichist. Es ist weiter bekannt, fürdas Versorgen von Verbrauchern entweder größere Pulswechselrichter undsomit mehr PWR-Leistungzu installieren oder eine Parallelschaltung von Pulswechselrichternmittels zusätzlicher Daten-Kommunikationsleitungund Master-Slave-Funktionsweise zu realisieren, wodurch letztlich beiAusfall eines Pulswechselrichters die Verbraucher weiterversorgtwerden. Bei Ausfall eines zweiten Pulswechselrichters kommt es häufig bereitszu einem Komplettausfall.In the case of rail vehicles, it is currently customary to install more converter power than required for the connected power supplies in order to supply as much of the load as possible to a second redundant pulse inverter even if one pulse-controlled inverter (PWR) fails. At the same time a coupling contactor is necessary for the connection of the redundancy, as from 1 is apparent. It is also known to install for the supply of consumers either larger pulse inverters and thus more PWR power or to realize a parallel circuit of pulse inverters by means of additional data communication line and master-slave operation, which ultimately consumers are further supplied in case of failure of a pulse inverter , In the event of failure of a second pulse-controlled inverter, complete failure often already occurs.
    [0003] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung von Pulswechselrichternaufzuzeigen, bei der die Verfügbarkeitder Versorgung von Verbrauchern erhöht ist, eine größere momentane Leistungzur Verfügungsteht und die insgesamt installierte Pulswechselrichterleistungverringert werden kann.Of theInvention is based on the object, a circuit of pulse invertersshow the availabilitythe supply of consumers is increased, a greater instantaneous performanceto disposalstands and the total installed pulse inverter powercan be reduced.
    [0004] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß dadurchgelöst,dass mehrere Pulswechselrichter parallel geschaltet sind und über einein Hard- oder Software realisierte Regel- bzw. Steuerstruktur eineselbständigeSynchronisation der Pulswechselrichter auf die Ausgangspannung unddie anteilige Versorgung der Verbraucher erfolgt.TheseTask is inventively characterizedsolved,that several pulse inverters are connected in parallel and via aimplemented in hardware or software rule or control structure aindependentSynchronization of the pulse inverters to the output voltage andthe proportionate supply of consumers takes place.
    [0005] DieParallelschaltung von Pulswechselrichtern (PWR) zum Aufbau eines3AC-Inselnetzes ohne Master-Slave-Funktion und damit ohne Daten-Kommunikationzwischen den Steuereinheiten der Pulswechselrichter löst ein bisherin der Bahnindustrie offenes Problem.TheParallel connection of pulse inverters (PWR) for setting up a3AC island network without master-slave function and thus without data communicationbetween the control units of the pulse inverter triggers a so farin the railway industry open problem.
    [0006] Ausder erfindungsgemäßen Parallelschaltungvon Pulswechselrichtern ohne gegenseitige datentechnische Kommunikationergeben sich insbesondere folgende Vorteile: • Es stehteine größere momentaneLeistung, beispielsweise füreinen Kompressoranlauf, zur Verfügung. • DieVerfügbarkeitder Versorgung von 3AC-Verbrauchern erhöht sich, da ein Ausfall vonPulswechselrichtern stufenweise zu einer Begrenzung der Energieversorgungführt. • Dieinsgesamt installierte Leistung an Pulswechselrichtern kann verringertwerden, und zwar von beispielsweise 800kVA bei der bisherigen Lösung nach 1 auf533kVA bei den erfindungsgemäßen Ausführungennach 2 und 3. • Koppelschütze zurKonfiguration der Redundanz könnenentfallen. • Steuer-bzw. Datenleitungen fürdie Kommunikation der Pulswechselrichter – etwa zur Synchronisationoder zur Sicherstellung eines Master-Slave-Betriebes können entfallen. • Aufgrunddes Strombegrenzungsmodes des Pulswechselrichter-Systems und der höheren verfügbaren momentanen Leistungkönnendurch Schutzelemente (z. B. Motorschutzschalter) separierbare Verbraucherim Fehlerfall problemlos und schnell von der 3AC-Verteilung getrenntwerden. The following advantages in particular result from the parallel connection of pulse inverters according to the invention without mutual data communication. • There is a greater instantaneous power available, for example for a compressor startup. • The availability of the supply of 3AC consumers increases because a failure of pulse-controlled inverters gradually leads to a limitation of the energy supply. • The total installed power of pulse inverters can be reduced, for example, from 800kVA in the previous solution 1 to 533kVA in the embodiments according to the invention 2 and 3 , • Coupling contactors for configuring the redundancy can be omitted. • Control or data lines for the communication of the pulse inverters - for example, for synchronization or to ensure a master-slave operation can be omitted. • Due to the current-limiting mode of the pulse-inverter system and the higher instantaneous power available, protective devices (eg motor-protective circuit-breakers) allow separate separable loads to be easily and quickly disconnected from the 3AC distribution in the event of a fault.
    [0007] VorteilhafteAusgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageousEmbodiments of the invention are specified in the subclaims.
    [0008] Inden Zeichnungen sind eine zum Stand der Technik gehörende Schaltungsowie zwei Ausführungsbeispieleeiner erfindungsgemäßen Schaltung jeweilsprinzipartig dargestellt.InThe drawings are a belonging to the prior art circuitas well as two embodimentsa circuit according to the invention respectivelyrepresented in principle.
    [0009] 1 zeigteine üblicheSchaltung von Pulswechselrichtern. 1 shows a conventional circuit of pulse inverters.
    [0010] In 2 isteine Parallelschaltung von Pulswechselrichtern gemäß der Erfindungmit potentialgetrennten DC-Einspeisungen dargestellt.In 2 is a parallel connection of pulse inverters according to the invention shown with isolated DC feeds.
    [0011] 3 veranschaulichteine Parallelschaltung von Pulswechselrichtern gemäß der Erfindung mitgemeinsamer DC-Einspeisung. 3 illustrates a parallel connection of pulse inverters according to the invention with common DC feed.
    权利要求:
    Claims (3)
    [1]
    Schaltung von dreiphasigen Pulswechselrichternbei Bahnfahrzeugen, die aus einer DC-Eingangsspannung eine dreiphasigeAusgangsspannung erzeugen, zur Versorgung von 3AC-Verbrauchern, dadurchgekennzeichnet, dass mehrere Pulswechselrichter parallel geschaltetsind und über einein Hard- oder Software realisierte Regel- bzw. Steuerstruktur eineselbständigeSynchronisation der Pulswechselrichter auf die Ausgangspannung und dieanteilige Versorgung der Verbraucher erfolgt.Circuit of three-phase pulse-controlled inverters in railway vehicles, which generate a three-phase output voltage from a DC input voltage, for the supply of 3AC consumers, characterized in that a plurality of pulse inverters are connected in parallel and via a realized in hardware or software control or control structure an independent Synchronization of the pulse inverters to the output voltage and the proportionate supply of the consumer takes place.
    [2]
    Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Pulswechselrichter überAusgangsschützeauf die AC-Verteilungbeliebig zuschaltbar sind.Circuit according to Claim 1, characterizedthat the pulse inverters overoutput contactorson the AC distributionare freely switchable.
    [3]
    Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Pulswechselrichter mit einer geeigneten Sensorik und einemAusgangsfilter, welches auch eine Potentialtrennung beispielsweise durcheinen Trafo einschließenkann, ausgestattet sind.Circuit according to Claim 1 or 2, characterizedthat the pulse inverters with a suitable sensor and aOutput filter, which also a potential separation, for example byinclude a transformercan, are equipped.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    EP2559132B1|2016-08-10|Koppeleinheit und batteriemodul mit integriertem pulswechselrichter und erhöhter zuverlässigkeit
    EP2136449B1|2010-02-10|Solarkraftwerk
    EP2017868B1|2014-10-22|Dreiphasige Leistungsendstufe
    DE19546420C1|1997-04-10|Uninterruptible power supply device
    EP3406029A1|2018-11-28|Trennvorrichtung für einen photovoltaischen string, solaranlage und betriebsverfahren für eine solaranlage mit photovoltaischem string
    EP2424747B1|2017-12-06|Elektrisch antreibbares kraftfahrzeug
    EP2276137B1|2018-11-07|Photovoltaikanlage
    EP2147495B1|2012-06-20|Verfahren zur steuerung parallel geschalteter ersatzstromquellen und vorrichtung mit parallel geschalteten ersatzstromquellen
    EP2284973B1|2012-04-25|Rückstromsensor für parallel geschaltete Solarmodule
    EP2619842B1|2018-05-02|Energieversorgungsnetz und verfahren zum laden mindestens einer als energiespeicher für einen gleichspannungszwischenkreis dienenden energiespeicherzelle in einem energieversorgungsnetz
    EP1436874B2|2014-02-26|Vorrichtung zur eigensicheren redundanten strom-spannungsversorgung
    EP2297830B1|2017-12-13|Schnellschalteinrichtung für eine hochleistungs-batterie in einem gleichstrominselnetz
    EP2467927B1|2014-05-07|Verfahren zum entladen eines zwischenkreiskondensators eines spannungszwischenkreis-umrichters
    EP1472112B1|2010-09-29|Fahrzeug mit batteriefahrt und verfahren zum betrieb eines solchen fahrzeuges
    EP3308181B1|2020-10-28|Redox-flow-batteriesystem und verfahren zum erkennen eines fehlers in einer brückenschaltung eines dc/dc-wandlers eines redox-flow-batteriesystems
    EP2067247B1|2016-04-13|Datenaustausch zwischen wechselrichtern in einem wechselrichtersystem
    DE60224371T2|2008-12-18|LOAD POWER STATION FOR ELECTRICAL CONSUMERS
    EP2015341B1|2010-01-20|Gruppenabsicherungsmodul für eine Schaltgeräteanordnung sowie Schaltgeräteanordnung mit einem derartigen Gruppenabsicherungsmodul
    EP2296244A1|2011-03-16|Verfahren und Schaltungsanordnung zum Verbinden mindestens eines Strings einer Photovoltaikanlage mit einem Wechselrichter
    EP1497911A2|2005-01-19|Stromversorgung mit einem direktumrichter
    DE102008007659A1|2009-02-19|inverter
    WO2007033850A1|2007-03-29|Steuerverfahren zur redundanznutzung im störungsfall eines mehrphasigen stromrichters mit verteilten energiespeichern
    WO2011128153A1|2011-10-20|Koppeleinheit und batteriemodul mit integriertem pulswechselrichter und im betrieb austauschbaren zellmodulen
    EP1875581A1|2008-01-09|Zwölfpuls-hochspannungsgleichstromübertragung
    EP1886151B1|2019-07-24|Vorrichtung zum erfassen und verarbeiten einer vielzahl von messwerten in einer hgü-anlage
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    RU2007102301A|2008-07-27|
    AT505471A1|2009-01-15|
    WO2006000511A1|2006-01-05|
    DE102004030228B4|2008-06-19|
    CN1973425A|2007-05-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-01-26| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-12-11| 8363| Opposition against the patent|
    2009-03-05| 8330| Complete disclaimer|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410030228|DE102004030228B4|2004-06-23|2004-06-23|Circuit of pulse inverters in railway vehicles|DE200410030228| DE102004030228B4|2004-06-23|2004-06-23|Circuit of pulse inverters in railway vehicles|
    PCT/EP2005/052477| WO2006000511A1|2004-06-23|2005-05-31|Selbständige synchronisation parallel geschalteter pulswechselrichter bei bahnfahrzeugen|
    RU2007102301/09A| RU2007102301A|2004-06-23|2005-05-31|Автономная синхронизация параллельно включенных импульсных инверторов на железнодорожных транспортных средствах|
    CNA2005800206520A| CN1973425A|2004-06-23|2005-05-31|电气机车上并联的脉冲宽度调制整流器的独立同步|
    AT92332005A| AT505471A1|2004-06-23|2005-05-31|Selbständige synchronisation parallel geschalteter pulswechselrichter bei bahnfahrzeugen|
    [返回顶部]