CN101959709B - 用于轨道车辆的发动机控制电路及其运行方法 - Google Patents

用于轨道车辆的发动机控制电路及其运行方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101959709B
CN101959709B CN200980107776.0A CN200980107776A CN101959709B CN 101959709 B CN101959709 B CN 101959709B CN 200980107776 A CN200980107776 A CN 200980107776A CN 101959709 B CN101959709 B CN 101959709B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vdc
voltage
intermediate circuit
booster converter
electrical network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200980107776.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101959709A (zh
Inventor
赫伯特·甘巴赫
马丁·格林加
乌尔里克·温克曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN101959709A publication Critical patent/CN101959709A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101959709B publication Critical patent/CN101959709B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/30—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from different kinds of power-supply lines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/14—Boost converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的发动机控制电路(10)，具有：在发动机控制电路(10)的输入端(E10)上设置的升压变流器(20)，该升压变流器将输入侧在发动机控制电路上施加的电网直流电压(Udc)转换为中间电路直流电压(Uzk)；在升压变流器之后连接的脉冲调制逆变器(30)，该脉冲调制逆变器在输出侧可接通轨道车辆的传动发动机，并且适合于，将升压变流器(20)的中间电路直流电压(Uzk)转换为用于驱动传动发动机的发动机驱动电压(Umotor)；和控制升压变流器的控制装置(40)，该控制装置在运行中这样控制升压变流器(20)，使得该升压变流器对于低于预先给出的额定中间电路直流电压(Unenn)的电网直流电压(Udc)，产生预先给出的额定中间电路直流电压(Unenn)作为中间电路直流电压(Uzk)。按照本发明，这样构造所述控制装置，使得所述控制装置对于高于额定中间电路直流电压(Unenn)的电网直流电压(Udc)这样控制升压变流器(20)，使得该升压变流器在输出侧产生与电网直流电压(Udc)相同的中间电路直流电压(Uzk)或者最大具有一个预先给出的偏移值(Uoffset)的较大的中间电路直流电压并且将该中间电路直流电压馈入到脉冲调制逆变器。

Description

用于轨道车辆的发动机控制电路及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种用于轨道车辆的发动机控制电路，具有在发动机控制电路的输入端上设置的升压变流器、在升压变流器之后连接的脉冲调制逆变器(Pulswechselrichter)、和控制升压变流器的控制装置，其中，该升压变流器将输入侧在发动机控制电路上施加的电网直流电压转换为中间电路直流电压，该脉冲调制逆变器在输出侧可接通轨道车辆的传动发动机，并且适合于，将升压变流器的中间电路直流电压转换为用于驱动传动发动机的发动机驱动电压，该控制装置在运行中这样控制升压变流器，使得该升压变流器对于低于预先给出的额定中间电路直流电压的电网直流电压，产生预先给出的额定中间电路直流电压作为中间电路直流电压。
背景技术
迄今为止对于从直流电网对铁路车辆馈电采用非常不同的变流器概念。在此例如要提到Renfeschaltung、双星形电路(Doppelsternschaltung)、三点电路(Dreipunktschaltung)、以及斩波器(Choppern)的串联电路。例如在出版物“Comparison of Multi-System Traction Converters for High-Power Locomotives”(M.M.Barkan，H.-G.Eckel，P.Eckert，H.Gambach和U.Wenkemann，Konferenzbeitrag zur Konferenz PESC 2004(PESC：Power Electronics SpecialistsConference and Exhibition))中详细描述了所提到的电路。所提到的电路的特征是，电网输入电压分布在两个串联连接的半导体上。
由现代IGBT的自从数年来决定性地改进的阻断能力而得益的新概念，基于这样的电路布置，在该电路布置的情况下仅在中间连接LC滤波器的条件下直接在电网输入电压上采用脉冲调制逆变器。同样在已经提到的出版物“Comparisonof Multi-System Traction Converters for High-Power Locomotives”中描述了在中间连接滤波器的条件下直接在DC电网上采用脉冲调制逆变器。
同样由现代IGBT的自从数年来决定性地改进的阻断能力而得益的另一个概念，基于这样的电路布置，在该电路布置的情况下，可以根据电网电压的额定值在升压变流器布置和降压变流器布置之间切换输入调节器(Eingangssteller)。图1示例性示出了在降压变流器运行中的这样的电路布置，图2示出了在升压变流器运行中的同一个电路布置。
如果被使用的电网输入电压不重叠，则在最后提到的电路概念的情况下额定中间电路直流电压的选择下降到低于具有高额定值的直流电网的电网电压的最小值，并且高于具有低额定值的直流电网的电网电压的最大值。但是额定中间电路直流电压的该选择最后导致，在输入侧和输出侧都不能以完全的程度充分利用发动机控制电路的效率。
发明内容
相应地，本发明要解决的技术问题是，提供一种能避免提到的缺陷的用于轨道车辆的发动机控制电路。
本发明通过一种具有权利要求1的特征的发动机控制电路解决上述技术问题。本发明的优选实施方式在从属权利要求中给出。
从本文开头描述的发动机控制电路出发，按照本发明，这样构造控制装置，使得该控制装置对于高于额定中间电路直流电压的电网直流电压这样控制升压变流器，使得该升压变流器在输出侧产生与电网直流电压相同的中间电路直流电压或者最大具有一个预先给出的偏移值的较大的中间电路直流电压，并且将该中间电路直流电压馈入到脉冲调制逆变器。
本发明的主要优点在于，弃用降压变流器，从而与上面描述的现有技术不同，在按照本发明的发动机控制电路中不要求发动机控制电路从升压到降压运行或者反过来的在输入侧的重新配置，更确切地说，在具有低的电网直流电压额定值的直流电网中以及在具有高的电网直流电压额定值的直流电网中都不要求。
本发明的另一个主要优点在于，通过采用简单的升压变流器替代由升压和降压变流器的可切换的调节器组合，大大简化了发动机控制电路，因为仅需要唯一一个低电感中间电路，而不是如在具有升压和降压变流器的调节器组合中的两个低电感中间电路，这两个中间电路根据调节器选择必须被单个地或并联地运行。
在高于额定中间电路直流电压的电网直流电压的值的情况下，可以特别简单并且由此具有优势地设置升压变流器的中间电路直流电压，方法是，通过控制装置将升压变流器的时钟控制或者设置(einstellen)或者连续地转换到时钟频率的非常小的值。
对于直流电压运行或者说DC运行使用的发动机控制电路的半导体开关，例如可以通过重组对于交流电压运行或者说AC运行所必须的半导体开关来获得。一个例子是：当用于AC运行的发动机控制电路配备有两个四象限调节器(Vierquadrantenstellern，VQS)时，对于DC运行可以利用升压变流器简单地重新配置(umkonfiguriert)VQS组件的四个相(Phasen)，以使得可以进行升压变流运行。例如在DC运行中采用VQS组件的两个相作为升压变流器而VQS组件的另外两个相作为制动调节器。
按照发动机控制电路的一种优选的实施方式，这样构造所述控制装置，使得偏移值相应于对于升压变流器的运行来说最小所需的最小偏移值和/或所述偏移值小于电网直流电压的10％。
发动机控制电路优选地适合于，处理至少两个不同的额定直流电压，其分别按照标准对应于两个允许的电压波动范围，其中，优选地这样确定额定中间电路直流电压的大小，使得其大于两个额定直流电压中的任一个，但是在较大的额定直流电压的允许的电压波动范围之内。
较大的额定直流电压例如可以是3.0kV并且处于2.0kV和3.9kV之间的对应的电压波动范围；较小的额定直流电压例如可以为1.5kV并且处于在1.0kV和1.95kV之间的对应的电压波动范围(例如在考虑标准DIN EN50163，EN50163或UIC600的条件下)。
本发明还涉及一种具有至少一个传动发动机和至少一个按照上述观点构造的发动机控制电路的轨道车辆。
此外，本发明还涉及一种用于控制轨道车辆的传动发动机的方法，在该方法中检查，输入侧施加的电网直流电压是否小于预先给出的额定中间电路直流电压并且在电网直流电压低于预先给出的额定中间电路直流电压的情况下利用升压变流器产生预先给出的额定中间电路直流电压作为中间电路直流电压，并且利用该中间电路直流电压产生用于驱动所述传动发动机的发动机驱动电压。
关于这样的方法，按照本发明建议，对于高于额定中间电路直流电压的电网直流电压，利用同一个升压变流器产生与电网直流电压相同的电压或者最大具有预定的偏移值的较大的电压作为中间电路直流电压。
关于按照本发明的方法的优点，参见结合按照本发明的发动机控制电路的上述说明。
优选地，处理至少两个预先给出的不同额定直流电压中的任意一个，这两个额定直流电压分别按照标准对应于两个允许的电压波动范围，其中，这样预先给出额定中间电路直流电压，使得其大于两个额定直流电压中的任一个，但是处于较大的额定直流电压的允许的电压波动范围内。
附图说明
以下借助实施例详细解释本发明。其中示意性地，
图3示出了按照本发明的发动机控制电路的实施例，
图4示出了在按照图3的发动机控制电路中中间电路直流电压随着输入侧施加的电网直流电压的变化，
图5示出了按照本发明的发动机控制电路的另一个实施例，其中，具有通过四象限调节器的组件形成的两个升压变流器，
图6示出了在用于处理输入侧施加的交流电压的另一种配置情况下的按照图5的发动机控制电路，并且
图7示出了按照本发明的发动机控制电路的另一种实施例，其中，直流电压运行和交流电压运行都是可以的并且通过四象限调节器的组件形成升压变流器。
在附图中为清楚起见对于相同的或类似的组件始终采用相同的附图标记。
具体实施方式
在图3中可以看出发动机控制电路10，在其输入端E10上施加电网直流电压Udc。发动机控制电路10在输出侧在输出端A10上产生发动机驱动电压，该发动机驱动电压用附图标记Umotor表示并且例如可以是三相电压。
发动机控制电路10在输入侧具有升压变流器20，在其之后连接了脉冲调制逆变器30。通过控制装置40进行升压变流器20的控制，在控制装置40中固定地或在一定的边界内可变地预先给出额定中间电路直流电压Unenn。
控制装置40在输入侧间接或直接地与发动机控制电路10的输入端E10相连，从而电网直流电压Udc或相应于电网直流电压Udc的测量值也可以提供给控制装置40。
在输出端A40上，控制装置40产生控制信号ST，该控制信号例如可以是脉宽调制的时钟信号并且利用该时钟信号可以这样控制升压变流器20，使得其从输入侧的电网直流电压Udc产生中间电路直流电压Uzk。由此，中间电路直流电压Uzk施加于逆变器30上，该逆变器在输出侧产生已经提到的发动机驱动电压Umotor。
这样构造控制装置40，使得其根据在发动机控制电路10的输入端E10上施加的电网直流电压Udc进行升压变流器20的控制或者说控制信号ST的产生：因此控制装置40这样产生控制信号ST，使得在电网直流电压Udc＜Unenn的情况下，动态地产生额定中间电路直流电压Unenn作为中间电路直流电压Uzk；对于电网直流电压Udc≥Unenn的情况下，控制装置40这样控制升压变流器20，使得该升压变流器产生相应于施加的电网直流电压Udc的中间电路直流电压Uzk。也就是成立：
Uzk＝Unenn         对于Udc＜Unenn，并且
Uzk＝Udc+Uoffset   对于Udc≥Unenn，
其中，Uoffset表示偏移电压，其绝对值处于0和值Udc的10％之间的范围(-Udc/10≤Uoffset≤Udc/10)。可以有针对地在用户侧预先给出或者替换地还可以仅通过升压变流器20的技术特征来得到值Uoffset：在通常的升压变流器20中由于技术导致在升压变流器的输出端上的最小电压始终稍微大于在升压变流器的输入端上施加的输入电压；在上面的公式中偏移电压Uoffset考虑该情况。
在图4中示例性示出由升压变流器20动态产生的中间电路直流电压Uzk随输入侧施加的电网直流电压Udc的变化。在图4中为了更好理解，示例性地基于0V的偏移电压Uoffset。
如果例如在不仅可以利用直流电压、而且还可以利用交流电压运行的多电流制电力机车中采用该发动机控制电路，则具有优势的是，通过在电路技术上重组对于交流电压运行或者AC运行本来就必须的组件来获得对于多电流制电力机车的直流电压运行或者DC运行所需的发动机控制电路的组件。这样的重组例如通过如下来进行：利用多个继电器和开关，根据对于DC运行或AC运行所选择的运行类型来重新配置发动机控制电路。
图5和6示出了可重新配置的发动机控制电路10的实施例，该发动机控制电路通过图中未示出的开关或继电器可以既对于交流电压运行、又对于直流电压运行被重新配置。图5示出了发动机控制电路10对于直流电压运行的配置，图6示出了对于交流电压运行的配置。
发动机控制电路10与滑接线90相连并且除了别的之外具有两个既用于交流电压运行也用于直流电压运行的四象限调节器100和110：在直流电压运行(参见图5)中仅使用四象限调节器100和110的子组件，以形成两个并行工作的升压变流器20和20′。上面的升压变流器20利用续流二极管120和四象限调节器100的开关130以及电感140；下面的升压变流器20′利用续流二极管150和四象限调节器110的开关160以及电感170。共同的中间电路电容Czk也属于这两个升压变流器20和20′。
也就是，对于升压变流器运行仅使用两个四象限调节器100和110的两个相，从而在发动机控制电路的直流电压运行中可以利用两个其它的相作为制动调节器；当然制动调节器的采用仅仅是可选的。
图7示出了可重新配置的发动机控制电路10的另一个实施例，该发动机控制电路是特殊地对于在多电流制电力机车中的应用而构造的。该发动机控制电路具有变压器200、四象限调节器100和110以及多个其它组件，其对于多电流制电力机车的不同运行种类通过开关或继电器被接通或断开，并且由此得到发动机控制电路10的各个期望的配置。因此，通过发动机控制电路10的组件的相应接线，既可以进行多电流制电力机车的直流电压运行也可以进行交流电压运行。
优选地，在直流电压运行中将四象限调节器作为制动调节器和升压变流器连接。牵引绕组例如可以与吸收电路电容Csk以及通过电感L1、L3和L4形成的吸收电路扼流圈，被重新配置为直流电压输入滤波器。例如为了进一步简化还可以在吸收电路扼流圈中将电感L1集成到扼流圈L3或L4中的一个中。
优选地，这样构造按照图3至7的发动机控制电路，使得其可以处理至少两个不同的额定直流电压，即，额定直流电压Udc，nenn＝1.5kV以及额定直流电压Udc，nenn＝3.0kV，从而发动机控制电路允许轨道车辆按照标准DIN EN50163，EN50163或UIC600中的至少一个的运行。在控制装置40中按照图3预先给出的额定中间电路直流电压Unenn在这种情况下优选地这样确定其大小，使得其大于两个额定直流电压1.5kV和3.0kV中的任一个，但是位于较大的额定直流电压的允许的电压波动范围之内。在额定直流电压3.0kV的情况下电压波动范围按照标准为2.0kV至3.9kV，从而预先给出的额定中间电路直流电压Unenn优选地位于3.0kV和3.9kV之间的范围中。例如额定中间电路直流电压可以位于3.2kV和3.7kV之间的范围中并且例如为3.5kV。
附图标记列表
10         发动机控制电路
20，20′   升压变流器
30         脉冲调制逆变器
40         控制装置
90         滑接线
100，110   四象限调节器
120        续流二极管
130        开关
140        电感
150        续流二极管
160        开关
170        电感
200        变压器
E10        输入端
A10        发动机控制电路的输出端
A40        控制装置的输出端
Czk        中间电路电容
Csk        电容
Rb         电阻
Lsk，L1    扼流圈
L3，L4     扼流圈
ST         控制信号
Udc        电网直流电压
Umotor     发动机驱动电压
Unenn      额定中间电路直流电压
Uoffset    偏移值
Uzk        中间电路直流电压
Uac        交流电压

Claims (10)

1.一种用于轨道车辆的发动机控制电路(10)，具有：
-在发动机控制电路(10)的输入端(E10)上设置的升压变流器(20)，该升压变流器将输入侧在该发动机控制电路上施加的电网直流电压(Udc)转换为中间电路直流电压(Uzk)，其中，所述中间电路直流电压等于或者大于电网直流电压，并且其中，所述升压变流器是直流-直流变流器，
-在该升压变流器之后连接的脉冲调制逆变器(30)，该脉冲调制逆变器在输出侧能够接通轨道车辆的传动发动机，并且适合于，将所述升压变流器(20)的中间电路直流电压(Uzk)转换为用于驱动该传动发动机的发动机驱动电压(Umotor)，和
-控制该升压变流器的控制装置(40)，该控制装置在运行中这样控制该升压变流器(20)，使得该升压变流器对于低于预先给出的额定中间电路直流电压(Unenn)的电网直流电压(Udc)，产生预先给出的额定中间电路直流电压(Unenn)作为中间电路直流电压(Uzk)，
其特征在于，
这样构造所述控制装置，使得所述控制装置对于高于所述额定中间电路直流电压(Unenn)的电网直流电压(Udc)这样控制所述升压变流器(20)，使得该升压变流器在输出侧产生与该电网直流电压(Udc)相同的中间电路直流电压(Uzk)或者最大具有一个预先给出的偏移值(Uoffset)的较大的中间电路直流电压并且将该中间电路直流电压馈入到所述脉冲调制逆变器。
2.根据权利要求1所述的发动机控制电路，其特征在于，这样构造所述控制装置，使得所述偏移值相应于对于所述升压变流器的运行来说最小所需的最小偏移值和/或所述偏移值按照绝对值小于电网直流电压(Udc)的10％。
3.根据上述权利要求中任一项所述的发动机控制电路，其特征在于，
-所述发动机控制电路适合于，处理至少两个不同的额定直流电压，其分别按照标准对应于两个允许的电压波动范围，其中，
-这样确定所述额定中间电路直流电压的大小，使得其大于两个额定直流电压中的任一个，但是在较大的额定直流电压的允许的电压波动范围之内。
4.根据权利要求3所述的发动机控制电路，其特征在于，所述较大的额定直流电压是3.0kV并且相应于2.0kV和3.9kVz之间的对应的电压波动范围和/或标准DIN EN50163，EN50163或UIC600的中的至少一个。
5.根据权利要求3所述的发动机控制电路，其特征在于，较小的额定直流电压为1.5kV并且相应于在1.0kV和1.95kV之间的对应的电压波动范围和/或标准DIN EN50163，EN50163或UIC600的中的至少一个。
6.一种具有至少一个传动发动机和至少一个按照上述权利要求中任一项所述的发动机控制电路的轨道车辆。
7.一种用于控制轨道车辆的传动发动机的方法，在该方法中
-检查输入侧施加的电网直流电压(Udc)是否小于预先给出的额定中间电路直流电压(Unenn)，并且在电网直流电压低于该预先给出的额定中间电路直流电压的情况下利用构造为直流-直流变流器的升压变流器产生该预先给出的额定中间电路直流电压(Unenn)作为中间电路直流电压(Uzk)，并且
-利用该中间电路直流电压产生用于驱动所述传动发动机的发动机驱动电压，
其特征在于，
对于高于该额定中间电路直流电压(Unenn)的电网直流电压(Udc)，利用同一个升压变流器，产生与电网直流电压(Udc)相同的电压或者最大具有一个预先给出的偏移值(Uoffset)的较大电压作为中间电路直流电压(Uzk)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
-确定对于所述升压变流器的运行来说最小所需的最小偏移值，并且这样调整所述偏移值，使得其相应于所述最小偏移值，和/或
-将所述偏移值调整为按照绝对值小于电网直流电压的10％。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，
-处理任意至少两个预先给出的不同的额定直流电压，其分别按照标准对应于两个允许的电压波动范围，其中，
-这样预先给出所述额定中间电路直流电压，使得其大于两个额定直流电压中的任一个，但是在较大的额定直流电压的允许的电压波动范围之内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
-所述较大的额定直流电压是3.0kV并且处于2.0kV和3.9kV之间的对应的电压波动范围，和/或
-所述较小的额定直流电压为1.5kV并且处于在1.0kV和1.95kV之间的对应的电压波动范围，和/或
-所述额定直流电压及其对应的电压波动范围相应于标准DIN EN50163，EN50163或UIC600的中的至少一个。
CN200980107776.0A 2008-03-13 2009-03-02 用于轨道车辆的发动机控制电路及其运行方法 Expired - Fee Related CN101959709B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008014571A DE102008014571A1 (de) 2008-03-13 2008-03-13 Motoransteuerschaltung für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zu deren Betrieb
DE102008014571.8 2008-03-13
PCT/EP2009/052441 WO2009112389A1 (de) 2008-03-13 2009-03-02 Motoransteuerschaltung für ein schienenfahrzeug und verfahren zu deren betrieb

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101959709A CN101959709A (zh) 2011-01-26
CN101959709B true CN101959709B (zh) 2014-08-20

Family

ID=40666728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980107776.0A Expired - Fee Related CN101959709B (zh) 2008-03-13 2009-03-02 用于轨道车辆的发动机控制电路及其运行方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8453814B2 (zh)
EP (1) EP2250043A1 (zh)
CN (1) CN101959709B (zh)
DE (1) DE102008014571A1 (zh)
RU (1) RU2482978C2 (zh)
WO (1) WO2009112389A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008549A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-19 Bombardier Transportation Gmbh Anordnung zum Betreiben von Verbrauchern in einem Schienenfahrzeug mit elektrischer Energie, wahlweise aus einem Energieversorgungsnetz oder aus einer Motor-Generator-Kombination
ES2600510T3 (es) * 2011-12-12 2017-02-09 Mitsubishi Electric Corporation Sistema de impulsión de vehículo eléctrico
CN104024029B (zh) * 2012-01-05 2017-03-01 株式会社东芝 电动车控制装置以及电动车
EP2858645A1 (en) 2012-06-08 2015-04-15 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Pharmaceuticl compositions for the treatment of cftr -mediated disorders
EP2873547B1 (en) * 2012-07-13 2018-06-27 Mitsubishi Electric Corporation Power converter, electric car and method for controlling sequence test
US9095054B1 (en) * 2012-10-12 2015-07-28 Arkansas Power Electronics International, Inc. High temperature equalized electrical parasitic power packaging method for many paralleled semiconductor power devices
WO2014072189A2 (en) * 2012-10-26 2014-05-15 Abb Technology Ag Power distribution system for railbound vehicles using power electronic traction converter units and a switching module
US9368955B2 (en) * 2013-02-14 2016-06-14 General Electric Company System and method to derive power and trip a circuit breaker from an external device
DE102014013500A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-10 Eisenmann Ag Förderanlage mit Sicherheitsfunktion
US9923470B2 (en) 2015-09-18 2018-03-20 Lear Corporation High voltage pre-charge system
EP3326856B8 (en) * 2016-11-23 2019-05-29 Bombardier Transportation GmbH An electric multisystem for a rail vehicle
US10479218B2 (en) 2017-02-14 2019-11-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Electric vehicle power system with shared converter
EP3886305A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-29 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Verfahren zum betreiben eines wechselrichters und wechselrichter zur durchführung des verfahrens

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0621679A1 (de) * 1993-04-22 1994-10-26 ABB Management AG Verfahren zur Umsetzung von Gleichspannungen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1069112A1 (ru) 1982-06-25 1984-01-23 Ленинградский Ордена Ленина Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.Акад.В.Н.Образцова Устройство дл регулировани скорости вращени т гового электродвигател
JPS62200413A (ja) * 1986-02-28 1987-09-04 Toshiba Corp 電力変換装置の制御装置
DE3724526A1 (de) 1987-07-24 1989-02-02 Asea Brown Boveri Stromrichterschaltung zur speisung eines gleichspannungs-zwischenkreises
DE3817652A1 (de) * 1988-05-25 1989-12-07 Asea Brown Boveri Elektrisch betriebenes schienentriebfahrzeug mit mindestens zwei antriebsanlagen
DE3826283C2 (de) 1988-07-30 1996-12-19 Licentia Gmbh Netzstromrichter für einen Mehrsystem-Triebzug
RU2013230C1 (ru) 1991-03-29 1994-05-30 Петербургский институт инженеров железнодорожного транспорта Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя транспортного средства
RU2027616C1 (ru) 1991-06-05 1995-01-27 Малое научно-техническое внедренческое государственное предприятие "Асинхрон" Тяговый электропривод электровоза
FR2752781B1 (fr) * 1996-09-03 1998-10-02 Gec Alsthom Transport Sa Dispositif et procede d'alimentation sous tension continue d'une chaine de traction au moyen de convertisseurs a partir de differentes tensions alternatives ou continues
EP1288060A1 (fr) * 2001-08-31 2003-03-05 Alstom Belgium S.A. Alimentation électrique à tensions multiples pour véhicule ferroviaire
WO2003044939A1 (en) * 2001-11-23 2003-05-30 Danfoss Drives A/S Frequency converter for different mains voltages
US7148664B2 (en) * 2004-06-28 2006-12-12 International Rectifier Corporation High frequency partial boost power factor correction control circuit and method
FI119579B (fi) * 2004-08-13 2008-12-31 Abb Oy Menetelmä jännitevälipiirillisessä taajuusmuuttajassa ja taajuusmuuttaja
JP4568169B2 (ja) 2005-05-18 2010-10-27 株式会社東芝 電気車制御装置
CN200969057Y (zh) * 2006-11-24 2007-10-31 北京新雷能有限责任公司 欠压补偿电路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0621679A1 (de) * 1993-04-22 1994-10-26 ABB Management AG Verfahren zur Umsetzung von Gleichspannungen

Also Published As

Publication number Publication date
CN101959709A (zh) 2011-01-26
RU2010141857A (ru) 2012-04-20
WO2009112389A1 (de) 2009-09-17
US20110011300A1 (en) 2011-01-20
EP2250043A1 (de) 2010-11-17
DE102008014571A1 (de) 2009-09-17
US8453814B2 (en) 2013-06-04
RU2482978C2 (ru) 2013-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101959709B (zh) 用于轨道车辆的发动机控制电路及其运行方法
US8270191B2 (en) Power generation system, power converter system, and methods of converting power
US10434882B2 (en) Track-bound vehicle converter
CN103338967B (zh) 驱动系统、铁道车辆用驱动系统及搭载了该系统的铁道车辆、编组列车
CN102687384B (zh) Ac/dc转换器电路
JP4866133B2 (ja) 電力変換装置
EP2695763B1 (en) Traction power converter for multisystem rail vehicle
CN102593928A (zh) 用于形成充电电路的方法及设备
CN104718104B (zh) 用于轨道车辆的能量管理系统
JP2016036249A (ja) ３ポートｄｃ−ｄｃコンバータ
WO2007135968A1 (ja) 高圧交流直接電力変換装置
KR101813104B1 (ko) Dc-dc 컨버터들을 갖는 시스템-온-칩
JP6257925B2 (ja) 電力変換装置
CN104052305A (zh) 功率变换系统
CN101051758B (zh) 具有充电装置的地面输送机械
EP2629413A1 (en) Supply of electric power within in a track-bound electric vehicle by means of modular multilevel converters
CN101615881B (zh) 电力系统中的同步发电机的多输出电压调节
US11731523B2 (en) Vehicle-side charging device
CN108092505B (zh) 一种用于轨道车辆的电动多系统
RU2764004C1 (ru) Модульный вентильный преобразователь
KR101668012B1 (ko) 복수의 병렬 피더블유엠 컨버터를 이용하는 급전시스템
MXPA04009241A (es) Dispositivo para la transmision inductiva de la energia electrica.
CN112119576A (zh) 具有中间回路、变流器和制动斩波器的电压供应装置
RU2658225C2 (ru) Электрическая схема транспортного средства, в частности рельсового транспортного средства
DE102018222733A1 (de) Stromrichteranordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer solchen Stromrichteranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140820

Termination date: 20190302