CN1342118A - 满负载下串联电源的系统,方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种电路将低电压高电流DC功率源(PL)与高压低电流DC源(PD)串联。串联是在满功率下进行的,通过利用第二源PL将负载电流转换,并使第一源PD能够被重新配置,从串联到并联运行,将它的电流额定值加倍。

Description

满负载下串联电源的 系统，方法和设备
背景
发明的领域
本发明涉及一种当负载需要附加电源时，用于连接低电压高电流DC源(PL)的系统，方法和设备。本发明能够在全功率之下进行串行连接，并在一种最佳实施方案中，使第一源PD的电流额定值加倍。
在该最佳实施方案中，本发明通过将低电流高电压源PD分解成两个串联源并将它们重新配置成并行工作使它的电流额定值加倍。在并行模式中的输出电压PD只是其串联值的一半，但这通过添加串联的高电流低电压源PL得以补偿。本发明的一个重要特征是它使第二源PL能够在全功率之下无缝地与第一源PD串联，并且在第一和第二源PD，PL的额定值约束内工作时，没有明显地降低流到负载的功率或提升负载的电压，使得功率传送对负载是透明的。也就是，负载未感觉到功率异常(电流或电压中断，尖锋信号，振荡，跌落，扰动，等)。这是通过利用第二源PL将负载电流转换实现的。合成电路的拓扑结构使负载电流能够利用在它们的额定限值上贡献功率的两个源增加到它的极限值。本发明的又一个特征是用于控制源PL和实现模式之间转换的控制策略。
本发明所解决的问题
在一种本发明的典型应用中，电负载是由驱动三相，单绕组的，连到二极管整流器的交流发电机的柴油机供给。该交流发电机/整流器组合受根据在每分钟满转数上额定发动机功率的电流和电压额定值约束。在这种情况下，该负载一般是在恒定DC电压下操作，与DC输入电流成比例地改变功率。这种操作模式在此被称为Diesel操作(图1)。
通过将第二高电流功率源与整流器的输出的串行连接在较高功率上操作负载是所希望的。被约束在大约额定负载电压的一半的第二源，必须在负载正在满Diesel功率之下运行时切换，而且必须不提升负载电压。
因此，问题是寻找一种经济可行的电路拓扑结构和控制策略，将低电压高电流功率源PL与正在运行电负载的高压低电流功率源PD串联。该电路必须加倍PD的电流额定值，而不增加该负载电压，并在较高功率操作需要增加负载电流时刻供平滑地连接第二源PL之用。对在额定电压下的负载供给更多电流的途径
如果外部的DC源与整流器的输出并联，额外的电流可以利用操作在较高功率下的负载(图2)。当外部源的电压大于整流器的输出时，这些整流器的二极管成为反向偏置，负载电流从交流发电机传送到该外部源，如果，交流发电机/整流器电流减少至零。这种类型的并行线连接允许外部源在额定的负载电压下供给额外的电流和功率。当该负载在满Diesel功率下运行时可以进行这种连接，但外部源的电压必须等于所需的负载电压。
如果该外部源的电压低于该额定的负载电压，该源可与整流器串联以提供额外功率，同时保持所需的负载电压(图3)。在这种类型的串行线连接中，该交流发电机是在降低的电压下运行，所以合成的负载电压仍然在其额定值。该整流器和外部源每个传送满负载电流，但它们贡献的功率与它们各自的电压成比例。这种模式在此也被称为Diesel升压操作，因为外部功率源的电压被柴油机/交流发电机/整流器的组合提升，使得在其额定电压以较高功率供给负载。这些途径的缺点
使用并行线连接限于外部源的电压等于所需的负载工作电压的情况。
使用串行线连接有两个严重的问题。第一是交流发电机和整流器必须带有裕量，以便处理增加的负载电流，即使在串联模式时它们在低于额定电压下工作。例如，如果在Diesel升压操作期间负载功率被加倍且外部源供给负载电压的一半，那么该交流发电机和整流器必须在它们的额定电压的一半上传送它们的额定值两倍的电流。虽然该交流发电机的输出功率仍然基本上与在Diesel模式中的相同，但由于高电流引起的损失是过高的，这种操作模式只可能在非常短的时间内使用。
第二个问题是从Diesel操作切换到串行线操作而不切断(也就是中断)对负载的功率是相当困难的。所需负载的传递必须是快速的和赋与功率的。并没有经济的方法利用简单的串行线连接实现所需析转换过程。
对负载供给更多电流的一个途径可以是将交流发电机绕组重新配置成绕组的两个并行组(组成双绕组交流发电机)并将这些绕组连到两个整流器。然而，并没有已知的装置利用两个并联的整流器同时将负载保持在它的额定电压上(没有跌落，扰动，等)。
概括地说，当可用的外部源的电压低于负载的额定电压时，并行线连接将不工作。串行线连接是不实际的，因为交流发电机和整流器的规模必须增加，以便处理较高的电流，并且没有可行的方法在低功率之下进行连接。带有两个并联整流器的双绕组交流发电机将不工作，因为对于负载来说，输出电压太低。
至今，没有用于解决以上问题的装置。
本发明的概述和目的
本发明通过提供一种低电压/高电流源PL克服以上提到的缺点，对高电压负载供给附加功率，而不明显地降低流到负载的功率或在第一和第二源PD，PL的额定约束内工作时不提高负载的电压，使得功率传送是无缝的，也就是对负载是透明的，即负载未感觉到功率异常(电流或电压中断，尖锋信号，振荡，跌落，扰动，等)。
在一种实施方案中，本发明将高电压低电流源PD的电流额定值加倍，使它能够实际上无限期地运行在通过与低电压高电流源PL串行连接所需的增加的电流下。
本发明还提供了第二源PL，当负载在全功率下工作时，与第一源PD串联。
该合成的电路拓扑结构和控制策略既克服并行线连接的不足又克服串行线连接的缺点，而在以前认为它们对于这种应用是不适合的。本发明使其有可能添加与运行中的低电流源串联的高电流源并将负载电流增加到它的极限值。
附图的简述
图1示出Diesel操作；
图2示出并行线连接；
图3示出简单的串行线连接；
图4示出带有并行整流器的串行线连接；
图5示出能够满负载功率传送的本发明；
图6示出利用较少元件最佳化的本发明；
图7示出双模式中的本发明；
图8示出用于本发明的连接顺序的流程图；
图9示出用于本发明的断开顺序的流程图；和
图10示出柴油机供给能量的AC拖车，带有本发明的双模式Diesel升压吊运车配置。
最佳实施方案详述
本发明最好通过考虑将用两个部分的解决方案进行解释。然而，将认识到，解释的形式将不限于申请专利保护的本发明的范围，本发明可用其他方式解释或实施。部分1-使用双绕组交流发电机和第二整流器，将电流额定值加倍
对于在串联工作期间高交流发电机/整流器电流的问题的解决方案是使用双绕组交流发电机和两个整流器，如图4中所示。在这种情况下，利用两个星形绕组配置交流发电机，得到的六个输出被连到两个分离的二极管整流器。在优选实施方案中，每个绕组具有与单绕组交流发电机相同的额定电流和额定电压的一半。当然，在本发明中其他的配置是可能的。例如，可以配置三个星形绕组，带有九个输出，连接到三个分离的整流器。
两个整流器的输出可被串联，对负载提供额定电流和电压。添加第二整流器并不明显，因为附加的整流器稍稍降低整个系统的效率，但这对于本发明的特定应用是尤其可接受的。由本发明所展现的优点是随着每个附加整流器的使用，每个整流器的电压额定值可被降低，因为串联降低对每个整流器的闭锁电压要求。
例如，当负载功率可被Diesel发动机满足和满负载电压必须由交流发电机/整流器组合供给时，这种串联配置是适合于正常的Diesel操作。在这种模式中，交流发电机绕组和整流器是处于与单绕组/单整流器解决方案相同的电流水平上。有利的是，在交流发电机中电压和通量水平未被改变。
在该最佳实施方案中，两个整流器的输出可被并联，在额定电压的一半上供给两倍的额定电流，当交流发电机和整流器必须在大大降低的电压上处理非常高的电流时，这种配置是适合于Diesel升高操作。在此，交流发电机绕组和整流器在与单绕组情况相同的电流水平上工作，但在这种情况下，并行配置使输出电流加倍。
带有可以或者串联或者并联的两个整流器的双绕组交流发电机的使用解决过高的交流发电机和整流器电流的问题。串联提供在Diesel操作下的额定电压和并联将输出电流能力加倍。因此，本发明解决以前的问题，即当工作在第一和第二源PD，PL的额定约束内时，无缝地连接并且没有显著地降低流到负载的功率或提升负载的电压，使得功率传送对负载是透明的，也就是，负载未感觉到功率异常(电流或电压中断，尖锋信号，振荡，跌落，扰动，等)。
带有可被配置成或者串联或者并联的两个整流器的双绕组交流发电机的使用可被应用到各种应用场合。虽然以下本发明是参考柴油发动机吊运车进行解释的，本发明可应用到，例如，机车，在其中可用的功率是有限的，在低电压上需要高电流，在低电流上需要高电压，分别对应于低速和高速运行。本发明的一个显著的特点是带有两个整流器的双绕组交流发电机被用于促进平稳地串-并和并-串的转换，尤其在满负载和保持满负载电压的情况下。
在该最佳实施方案中，一种电压源变换器(VSI)被用作负载以便于这种平滑的转换。VSI引入电容器组作为其组成所谓的DC链路的输入电路的部分。VSI可被这样操作，使得在某种限度内，它的输出电压(被连到负载)可被独立于DC链路(输入)电压进行调节。系统控制器通过改变交流发电机的励磁调节DC链路电压。部分2-使用外部(低电压)源转换负载
对转换问题的解决方案是利用一种新的电路拓扑结构和控制策略。在图5所示的电路中，外部功率源首先与双整流器之一并联。这样对于负载电流提供一个转换通路，使所述的整流器可被断开，然后与其他的整流器重新并联。这样平滑地重新配置交流发电机和整流器，从串联到并联运行，将它们所组合的电流额定值加倍，将它们的电压额定值减半而没有中断负载电流。最后，负载电流利用两个在其额定限值上贡献功率的源增加到它的限值。连接顺序：在负载下进行外部串联
将外部源串联并将整流器输出从串联到并联配置的转换过程是一个包括至少以下在图8中提出的步骤的过程。在优选实施方案中，控制器控制操作。
概括地说，该最佳实施方案的连接顺序是从串联配置的一个源的双绕组整流器开始的。外部源被放置在整流器之一并行配置中，然后外部源的电压逐渐地减小直到这个整流器被反向偏置，也就是，不再对负载供给功率为止。然后，被反向偏置的整流器被放置在与另一个整流器并行之中，以便提供如原来配置的电流的两倍。
步骤802从Diesel操作的初始状态开始，整流器输出被串联和负载由柴油发动机供给(步骤804)。在Diesel操作期间，交流发电机励磁和发动机速度由控制器(CPU，图4)控制，以便满足负载的功率，电压，和电流要求。对于Diesel升压操作，系统控制器(也被称为TCU(牵引控制单元))根据输入信号，例如外部线电压和车辆速度控制图4-6中的切换。TCU控制一种自动化的顺序，在满负载之下连接和断开外部功率源。
转换是通过测量外部线电压开始(步骤806)，并调节交流发电机励磁(步骤808)，使得每个绕组的整流输出接近外部线电压(UL)。然后线接触器被闭合(步骤810)，将外电源与整流器1的输出并联。在进行连接以前不需要预充电，因为系统控制器保持整流器输出电压接近(UL)外部线电压，并且没有可察觉的电流通过线接触器流动。
接着，励磁被稍稍降低(步骤812)，以降低整流器的DC输出和因而降低变换器的DC链路的输入电压。结果，外部电源将整流器1反向偏置并使由整流器1所带的负载部分转移到外部电源。现在负载电流由与整流器2串联的外部源供给。没有电流在整流器1中流动。现在打开开关S2(步骤814)在零电流下打开在两个整流器之间的串联。由于这种安排，负载一直被保持在与Diesel操作(PD)期间它的额定功率对应的电压和电流水平。
应该认识到，这种电路拓扑结构能够方便地连接线路没有任何预充电过程，然后，在零电流下打开开关S2，因为负载是一个电压源变换器。用于这样一种变换器的控制器能够在某种限度内，补偿连到变换器的DC链路的输入电压变化，并保持负载在满功率下。因此，除了它控制负载变换器的正常功能外，控制器也有效的调节励磁，以便在连接顺序期间改变变换器输入电压，并在负载下提供到串联运行的平滑转变。这导致对外部源的无缝串联。
此时，在整流器1和整流2之间的串联被打开，并不影响操作，因为在整流器1中没有电流流动。然后整流器1的负输出被从DC总线的负端断开(步骤818)，并重新连到整流器2的负输出。在此，由于线路拓扑结构再次没有电流在整流器1或开关中流动。
步骤822是通过将整流器1的正输出连到整流器2的正输出把整流器1与整流器2并联。因为交流发电机绕组共同使用一个公共的通量路径，在绕组1中流动的负载电流之半快速和平滑地转移到绕组2，直到两个绕组和整流器等同地分享负载为止，从而完成转移。
现在两个整流器的输出相互并联，与外部源串联。每个交流发电机绕组在其满额定电压下工作，但只是其额定电流的一半。柴油机在其额定输出之半(005*PD)下工作，外部电源提供其余的功率(0.5*PL)。负载在其额定电压下工作，电流和功率等效于在Diesel操作期间柴油发动机单独提供的值。
下一步骤(824)是通过增加负载电流将负载功率增加到它的最大值。电流在两个整流器和交流发电机之间相等地分开，所以它们未被过载。所增加的功率部分来自柴油机，部分来自外部源。通过将从线路和从交流发电机吸取的电流加倍，从满柴油机功率(PD)到满负载功率(PF＝PD+PL)的转换在相同的电压下进行。这种功率增加也是一种无缝的转换，其中负载电压仍然是恒定的，控制器简单地调节负载，从组合的功率源吸入更多的电流。
在整流器被并联以后，控制器调节交流发电机励磁，以便将负载保持在最佳电压上。这个电压可被调节，例如，考虑车辆的速度，保持负载在其最希望的工作点。控制器也可通过调节励磁补偿线电压的变化，从而保持负载在其理想的工作点上。断开顺序：在负载下取出外部串联
将参考图9描述断开外部功率源和恢复用于Diesel操作的两个整流器输出的串联的转换过程。
在步骤902中，控制器无缝地将负载电流降低到柴油发动机(PD)可以供给的水平。步骤904是将整流器1的正输出从整流器2的正输出断开。这样就除去了并联的整流器的连接，负载电流平滑地完全转移到其余的绕组。发动机，交流发电机和整流器仍然提供一半的负载功率，但一半的交流发电机和一个整流器是处于满电流和电压，另一半没有电流。在这种情况下，另一半负载电压由线路提供。步骤906是将整流器1的负输出从整流器2的负输出断开，并将整流器1的负输出重新连到DC总线的负端(步骤908)。
在准备(步骤910)恢复两个整流器输出之间的串联时，控制器调节励磁，保证整流器输出稍小于线电压。然后在步骤912中整流器1的正输出被重新连到整流器2的负输出。在这种转换期间或转换以后没有电流流动，因为线电压将整流器1反向偏置。然后在步骤917中控制器升高励磁，直到整流器1开始导电，柴油机恢复负载的第二个一半，将线电流减少到零，无缝地将负载转移到柴油机为止。现在线接触器在零电流下被打开(步骤916)。这将系统返回到Diesel操作，在负载上是(Diesel)额定电流和电压。
在该最佳实施方案中，用于将系统重新配置为Diesel升压吊运车操作的两个开关是单极的(不是三相的)，并不需要接通或断开大电流和电压。它们通常在零电流下操作。
在图5所示的实施方案中的预充电电路控制从交流发电机和整流器1到外部源功率转移的速率。这样简化了控制问题，并使系统控制器能够在转移期间保持额定负载电压。预充电电路的额定值可以是尽可能的小，因为它只需要在转换开始时调整在外部源电压和整流器1的输出之间的电压差。在本发明的某些实施方案中(图6)，预充电电路可以藉助于由控制器实施的正确的控制策略而被删去。
本发明的电路的优点是允许高电流，高电压的负载被从现有的高电流，低电压源供给辅助功率。而且，该电路允许负载在超出可用的柴油发动机可以提供的功率水平上工作。另外，线路拓扑结构通过允许绕组并联(通过整流器)使交流发电机的尺寸为最小，以便只有当需要一半的额定电压时，有效地将它的额定电流加倍。本发明提供一种平滑的无冲击的转换，允许在整个无缝转换期间负载在最大柴油机功率下工作，没有显著地降低流到负载的功率或在第一和第二源PD，PL的额定值约束内工作时没有提升负载的电压，使得功率转换对负载是透明的，也就是负载察觉不到功率异常(电流或电压中断，尖锋信号，振荡，跌落，扰动，等)。
现在本发明作为一个特例进行描述。然而，将很清楚，本发明并不限于这样的例子，此外，本发明可以用其他方案实施。以下的标记将被用在以下的例子中：
标记：     角注：
U＝电压    L＝线路(L＝吊运车线路)
I＝电流    D＝Diesel
P＝功率    D＝负载值(d＝DC)
           R＝整流器
一种柴油机供给能量的离开公路行驶的载重拖车(图10)由两个依据图4中所示的电路拓扑结构的两个变换器供电的两个AC电力牵引马达驱动。变换器能够在DC输入电压Ud和DC输入电流Id之下处理被组合的功率Pd。变换器被连到一个公共的DC总线，并且在额定的变换器输入电压Ud上由交流发电机和整流器桥馈电。在这个电压水平上，交流发电机和整流器可以供给电流ID，其中ID只是Id的大约一半。交流发电机由能够发出最大功率PD的柴油发动机驱动，其中PD是负载功率Pd的大约一半。当上坡运行时，需要以较快的速度爬坡。为此，通过一个导电弓将该车辆连接到具有UL电压的低电压吊运车线，从而使供给该变换器的DC电流从ID增加到IL。这必须在保持这些变换器在它们的额定DC输入电压Ud的环境下来进行。当在坡度上被连接到低电压吊运车线路时，提供对负载大约两倍的功率，从而将车辆速度加倍。
吊运车线路与DC总线并行线路连接是不可能的，因为变换器Ud所需的电压几乎是可用的吊运车电压UL的两倍。与吊运车线路的串行线路连接是不可能的。因为可用的吊运车电流IL是交流发电机和整流器额定的DC电流ID的两倍，它们将会迅速过热。
载重卡车能够在柴油机功率PD之下驱动，从加载的机铲到吊运车线路，并可在这个功率水平上爬上坡度。为了利用从吊运车可得到的附加功率，载重卡车必须能够在功率PD上，保持在坡度上连续工作时连到吊运车线路，如果在转换时功率水平下落，载重卡车将变慢，低于最低限度允许的吊运车速度限度(对于矿山人员的一种安全限度)，并将被强制停止。
在本发明以前，高电压变换器使用可用的低电压吊运车功率一直是不可能的。利用本发明中所描述的电路拓扑结构和控制策略，现在可以在满额定负载功率Pd上，在Diesel升压模式中使载重卡车在低电压吊运车线路上工作。Diesel升压配置和本发明的控制策略
图1的单绕组交流发电机和二极管整流器被用连到两个二极管整流器的一个双绕组交流发电机代替(图6)。两个绕组是相同的，每个供给交流发电机额定电压的一半。一个两极的线接触器将吊运车电压引到可以与整流器1并联的地方。一个单极，双投转换开关(S3)和两个单极，单投开关(S1和S2)使整流器1的输出能够或者与整流器2串联或者与整流器2并联。一个附加的单极高速电路断路器在载重卡车和吊运车系统之间提供过流保护。
当所有开关在位置1中时，两个整流器串联，没有连到吊运车线路。负载在UD＝Ud，max，ID＜Id，max和PD＜Pdmax之下工作。当所有开关在位置2中时，两个整流器相互并联，并与吊运车线路串联。负载在UD＝Ud，max，IL＝Id，max和PD+PL＝Pdmax之下工作。
当开关在位置1时，载重卡车在正常的Diesel模式中工作，所有功率由柴油发动机提供。依据以前所描述的连接顺序，从Diesel到Diesel升压操作的转换起作用。在Diesel升压操作期间，开关全都在位置2中。依据以前所描述的断开顺序，从Diesel升压到Diesel操作的转换起使用。
特别重要的是从一个模式到另一个模式实际转换的持续时间并不是临界的，因为是在满柴油机功率之下工作的车辆发生转换。当没有预充电间隔时，在转换中的限制因素是为提升或降落车顶上导电弓架所需的时间。在线接触器被闭合，然后连接顺序开始以前，DC链路电压调节到达稳定需要大约一秒钟。利用本发明已经发现，在S1被闭合后的一秒钟内，控制器可以提升负载功率到它的满度。
从柴油机到吊运车的转换是无撞击的，在转换期间车辆根本不慢下来。当接在吊运车线路上时，柴油机功率(PD)被来自路边的子站的功率(PL)补充，变换器能够在它们的满功率上工作。取决于所包含的精确的电压，电流和功率水平，这样大约将车辆的上坡度速度加倍。利用本发明，从吊运车到柴油机的转换也是快速和平滑的。因此，本发明解决了以前的问题，无缝地和没有显著地降低流到负载的功率或在第一和第二源PD，PL的额定约束内工作时未提升负载电压，使得功率转换对负载是透明的，也就是负载未察觉到功率异常(电流或电压中断，尖锋信号，振荡，跌落，扰动，等)。本发明的另一些可选的例子
在吊运车电压相对高(UL＝Ud)的矿山中，载重卡车可在直接吊运车(DT)模式中工作。这利用参考图2所描述的并行线连接，并不需要开关S1，S2或S3，只需要电路断路器和线接触器。
然而，存在某些情况，其中既有高电压又有低电压的吊运车系统被安装在，或者可能安装在相同的矿山中。在这种情况下，利用或者在Diesel升压吊运车(DBT)模式中的低电压线或者在直接吊运车(DT)模式中的高电压线，将载重卡车工作在任何一种线路上是所希望的。本发明的一种变型，如图7中所示，是添加一个第二单极，双投开关(S4)使载重卡车能够工作在既有高电压又有低电压的吊运车系统中。
在这种情况下开关的公共端被连到线接触器的正极的负载侧。另一端被连到整流器2的正和负侧，使得在位置1中，线接触器被连到整流器2的负端，在位置2中，线接触器被连到整流器2的正端。当S4在位置1中时，如以前所述描述的那样，载重卡车可通过移动其他的开关到位置1或位置2工作在或者Diesel或者Diesel升压模式。当UL＜Ud时，这对于在Disel功率下或在低电压吊运车系统上工作是合适的。当S4在位置2中，和所有其他开关在位置1中时，如以上描述的那样，载重卡车可在直接吊运车模式中工作。当UL＝Ud时，这对于在高电压吊运车系统上工作是合适的。在操作中，操作者在任何一种吊运车系统下驱动车辆，然后升起车顶上的导电弓架。然后系统控制器测量吊运车线路电压和相应的位置S4。这提供在任何一种吊运车系统上安全，自动和可靠的运行，不需要来自驾驶者关于吊运车线路工作电压的任何考虑。

Claims (44)

1.一种用于当所述的源供给负载功率时，无缝地将一个附加功率的附加源与一个源串联的设备，所述的设备包括：
第一源，用于以所述的功率供给所述的负载；
第二源，用于以所述的附加功率供给所述的负载；和
耦合器，用于在电气上将所述的第二源无缝地与所述的第一源串联，使得当所述的第一源对所述的负载供给功率时，所述的第二源被无缝地与所述的第一源串联，以便大大地增加对所述的负载的功率。
2.依据权利要求1的设备，其中所述的耦合器无缝地将所述的第二源与所述的第一源串联，从而防止在所述的第一源和第二源之间的功率分配中负载察觉到的任何扰动。
依据权利要求1的设备，其中所述的第一源包括至少两个串联的电路部件，每个对所述的负载供给一部分所述的功率；其中所述的耦合器将所述的第二源与至少一个所述的电路部件关联，然后将所述的电路部件从所述的第二源脱开，从而无缝地将所述的第一源的其余部件与所述的第二源串联。
3.依据权利要求1的设备，其中耦合器也将所述的第一源的所述的被脱开的电路部件以并行配置方式与所述的第一源的至少一个其他电路部件耦合。
4.依据权利要求3的设备，还包括一个控制器，用于控制第一源，当至少一个所述的电路部件被所述的耦合器耦合到所述的第二源时，降低第一源的所述部件的输出电压，直到所述电路部件之一被反向偏置为止，从而将所述的电路部件之一的电流降低到接近零的电流。
5.依据权利要求1的设备，其中所述的第一源具有第一额定约束，所述的第二源具有第二额定约束。其中当所述的第一源对所述的负载供给功率时，所述的第二源大大增加对所述的负载的功率，当第一和第二源分别在所述的第一和第二额定约束内工作时，没有显著地降低流到所述的负载的功率或提升所述负载的电压，使得在所述的第一源和所述的第二源之间所述的功率转移对所述的负载实际上是透明的。
6.依据权利要求1的设备，还包括一个控制器，用于控制所述的耦合器将所述的第二源电气上耦合到所述的第一源。
7.依据权利要求2的设备，其中所述的控制器控制所述的耦合器，在所述的电路部件的串联配置，提供功率从所述的第一源到负载，和所述的电路部件的并联配置，提供功率从所述的第一源连同所述的第二源到负载之间切换。
8.依据权利要求3的设备，其中所述的串联配置配置一种电路部件，与共同使用的电路部件串联将功率从所述的第一源引到所述的负载，该共同使用的电路部件在所述的第一源和所述的第二源之间共享，将功率从所述的第一源引到所述的负载。和其中所述的并联配置配置与所述的共同使用部件并联的所述的电路部件，将功率从所述的第一源连同所述的第二源引到所述的负载。
9.依据权利要求5的设备，其中所述的共同使用的电路部件是第一整流器，和所述的电路部件是第二整流器。
10.依据权利要求6的设备，其中所述的第一源是一个双绕组源，和其中所述的第一整流器被耦合到所述的第一源的第一绕组，所述的第二整流器被耦合到所述的第一源的第二绕组。
11.依据权利要求7的设备，其中所述的耦合器还包括一个开关，用于有选择地将第一整流器的正输出端从所述的第二整流器的负输出端脱开，从而断开所述的第一源的所述的电路部件的串联。
12.依据权利要求7的设备，其中所述的耦合器还包括另一个开关，用于有选择地将所述的第一整流器的负输出端从负载的负输出端脱开。并将所述的负输出端耦合到所述的第一源的所述的其余电路部件的负输出端，从而准备将所述的第一整流器配置到所述的并联配置中。
13.依据权利要求7的设备，其中所述的耦合器还包括另一个开关，用于有选择地将所述的第一整流器的所述的正输入端耦合到所述的第二整流器的正输入端，从而将所述的第一整流器配置在所述的并联配置中。
14.依据权利要求2的设备，还包括一个线接触器，用于有选择地将所述的第二源耦合到所述的开关以供有选择地将所述的第二源耦合到所述的第二整流器。
15.依据权利要求2的设备，其中所述的负载包括一个DC链路输入电容部件，其中所述的控制器调节第一源的励磁，改变出现在所述的DC链路部件上的电压，与所述的第二源无关，与负载电压要求无关和与负载功率要求无关，以便使驱动系统性能为最佳。
16.依据权利要求2的设备，其中所述的负载包括一个DC链路输入电容部件，其中所述的控制器调节所述的第一源的励磁，补偿所述的第二源输出电压的变化，以保持在所述的DC链路部件中的最佳电压。
17.依据权利要求1的设备，其中所述的负载是一个或多个AC电压源变换器。
18.依据权利要求17的设备，其中所述的变换器驱动柴油机为动力的公路外索引载重卡车。
19.依据权利要求13的设备，其中所述的第一源是一个AC电交流发电机。
20.依据权利要求20的设备，其中所述的第一源是一辆柴油机为动力的公路外牵引载重卡车的部分。
21.依据权利要求15的设备，其中所述的第二源是所述的柴油机为动力的公路外牵引载重卡车外的吊运车功率线路。
22.依据权利要求15的设备，其中所述的第二源是较低电压的吊动车功率线路。
23.一种用于当所述的源供给负载功率时，将一种附加功率的附加源与源无缝地串联的设备，所述的设备包括：
第一装置，用于以所述的功率供给所述的负载；
第二装置，用于以所述的附加功率供给所述的负载；和
耦合装置，用于在电气上无缝地将所述的第二装置与所述的第一装置串联，使得当所述的第一装置对所述的负载供给功率时，所述的第二装置无缝地与所述的第一装置串联，大大地增加对所述的负载的功率。
24.依据权利要求23的设备，其中所述的耦合器无缝地将所述的第二装置与所述的第一源串联，从而防止在所述的第一和第二装置之间的功率分配中负载察觉到的任何扰动。
依据权利要求23的设备，其中所述的第一装置包括至少两个串联的电路装置，每个对所述的负载供给一部分所述的功率；其中所述的耦合器将所述的第二装置与至少一个所述的电路装置并联，然后将所述的电路装置从所述的第二源脱开，从而无缝地将所述的第一源的其余部件与所述的第二源串联。
25.依据权利要求24的设备，其中耦合装置也将所述的第一装置的所述的被脱开的电路部件以并行配置方式与所述的第一装置的至少一个其他电路装置耦合。
26.依据权利要求25的设备，还包括一个控制器，当至少一个所述的电路装置被所述的耦合装置耦合到所述的第二源时，用于控制第一源，降低第一装置所述的部件的输出电压，直到所述的电路装置之一被反向偏置，从而将所述的电路装置之一的电流降低到接近零电流为止。
27.依据权利要求24的设备，其中所述的第一源具有第一额定约束，所述的第二源具有第二额定约束，其中当所述的第一源对所述的负载供给功率时，所述的第二源对所述的负载大大地增加功率，当分别在第一和第二源的所述的第一和第二额定约束内工作时，没有显著降低流到所述的负载的功率或者提升所述的负载的电压，使得在所述的第一源和所述的第二源之间所述的功率转移对所述的负载实际上是透明的。
28.依据权利要求24的设备，还包括控制装置，用于控制所述的耦合装置以便在电气上将所述的第二装置耦合到所述的第一装置。
29.依据权利要求25的设备，其中所述的控制装置控制所述的耦合装置，在所述电路装置的串联配置，提供功率从所述的第一装置到负载，和所述的电路装置的并联配置，提供功率从所述的第一装置连同所述的第二装置到负载之间切换。
30.依据权利要求26的设备，其中所述的串联配置配置一种电路装置，将功率从所述的第一装置引到所述的与共同使用的电路装置串联的负载，该共同使用的电路装置在所述的第一装置和所述的第二装置之间共享，将功率从所述的第一装置引到所述的负载，和其中所述的并联配置将所述的电路装置配置成与所述的共享部件并联，将功率从所述的第一装置连同所述的第二装置引到所述的负载。
31.依据权利要求28的装置，其中所述的共享的电路装置是第一整流器，所述的电路装置是第二整流器。
32.依据权利要求29的装置，其中所述的第一装置是一个双绕组源，和其中所述的第一整流器被耦合到所述的第一装置的第一绕组和所述的第二整流器被耦合到所述的第一装置的第二绕组。
33.依据权利要求30的设备，其中所述的耦合装置还包括一个开关，用于有选择地将所述的第一整流器的正输出端从所述的第二整流器的负输出端脱开，从而断开所述的电路装置与所述的第一装置的串联。
34.依据权利要求30的设备，其中所述的耦合装置还包括另一个开关，用于有选择地将所述的第一整流器的负输出端从负载的负输入端脱开，并将所述的负输出端耦合到所述的第一装置的所述的其余的电路装置的负输出端，从而准备将所述的第一整流器配置成所述的并联装置。
35.依据权利要求30的设备，其中所述的耦合装置还包括另一个开关，用于有选择地将所述的第一整流器的所述的正输入端耦合到所述的第二整流器的正输入端，从而将所述的第一整流器配置成所述的串联配置。
36.依据权利要求25的设备，还包括一个线接触器，用于有选择地将所述的第二装置耦合到所述的开关，以便有选择地将所述的第二装置耦合到所述的第二整流器。
37.依据权利要求25的设备，其中所述的负载包括一个DC链路输入电容部件，其中所述的控制装置调节第一装置的励磁，以改变出现在所述的DC链路部件上的电压，与所述的第二装置无关并与负载电压要求和负载功率要求无关，以便使驱动系统性能为最佳。
38.依据权利要求25的设备，其中所述的负载包括一个DC链路输入电容部件，其中所述的控制装置调节所述的第一装置的励磁，以补偿所述的第二装置输出电压的变化，保持在所述的DC链路部件中的电压为最佳。
39.依据权利要求24的设备，其中所述的负载是一个或多个AC电压源变换器。
40.依据权利要求39的设备，其中所述的变换器驱动柴油机为动力的公路外牵引载重卡车。
41.依据权利要求36的设备，其中所述的第一装置是一种AC电交流发电机。
42.依据权利要求41的设备，其中所述的第一装置是一辆柴油为动力的公路外牵引载重卡车。
43.依据权利要求38的设备，其中所述的第二装置是所述的柴油机为动力的公路外牵引载重卡车外的吊运车功率线路。
44.依据权利要求38的设备，其中所述的第二装置是较低电压吊运车功率线路。
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