CN201887677U - 逆变器系统 - Google Patents

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Abstract

一种逆变器系统，该逆变器系统包括逆变器单元(INV)、电容器装置(Cb)和母线装置，其中逆变器单元(INV)包括正输入极(INV+)和负输入极(INV-)，电容器装置(Cb)通过母线装置连接在正输入极(INV+)和负输入极(INV-)之间。母线装置包括镇流电阻器元件(Rb)和第二导体元件(CE2)，其中镇流电阻器元件(Rb)和第二导体元件(CE2)通过低电感电连接(GC)串联连接，第二导体元件(CE2)由与镇流电阻器元件(Rb)的材料相比具有显著更好导电性的材料制成。

Description

逆变器系统
技术领域
本实用新型涉及一种逆变器系统。
背景技术
已知的逆变器系统包括连接在逆变器单元的正输入极和负输入极之间并且担当逆变器系统的能量存储器的电容器装置。
上述逆变器系统的一个问题是逆变器系统中的寄生电感所造成的有害振荡。该问题在包括并联连接的多个逆变器单元的系统中尤其严重。该问题在由薄膜电容器实现电容器装置的系统中甚至更加明显。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种逆变器系统，由此将解决上述振荡问题。此外，还提供了本实用新型的优选实施例。
本实用新型基于如下思想：为了消除有害振荡，通过包括被布置用于产生电阻损耗的镇流电阻器元件的母线装置将电容器装置连接到逆变器单元。
本实用新型的逆变器系统具有如下优点：该系统很好地容许各种连接状态而没有振荡的风险。
附图说明
下面参照附图结合优选实施例更详细地描述本实用新型，在附图中：
图1是根据本实用新型的一个实施例的逆变器系统的连接图；
图2是根据本实用新型的第二实施例的逆变器系统的连接图；
图3示出了从一个观察方向看到的图1的逆变器系统的母线装置；
图4示出了从与图3中的观察方向垂直的方向看到的图3的母线装置；以及
图5示出了母线装置的镇流电阻器元件的冷却突出部。
具体实施方式
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的逆变器系统的连接图，该逆变器系统包括逆变器单元INV、电容器装置Cb和母线装置。逆变器单元INV包括正输入极INV+和负输入极INV-。电容器装置Cb通过母线装置连接在正输入极INV+和负输入极INV-之间。电容器装置Cb包括并联连接的电容器元件C1、C2、C3、C4、C5、C6和C7，其中每个电容器元件都是薄膜电容器。母线装置包括镇流电阻器元件Rb、导体元件CE和第二导体元件CE2。
镇流电阻器元件Rb与电容器装置Cb串联连接。镇流电阻器元件Rb连接在电容器装置Cb的负极和负输入极INV-之间。镇流电阻器元件Rb被布置成当该逆变器系统被使用时通过产生电阻损耗来防止有害振荡。
导体元件CE与电容器装置Cb串联连接，使得电容器装置Cb将导体元件CE与镇流电阻器元件Rb电分离。导体元件CE连接在电容器装置Cb的正极和正输入极INV+之间。镇流电阻器元件Rb由不锈钢制成，导体元件CE由铜制成。铜的导电性显著好于不锈钢的导电性。
第二导体元件CE2与镇流电阻器元件Rb串联连接。第二导体元件CE2由与镇流电阻器元件Rb的材料相比具有显著更好导电性的材料制成。第二导体元件CE2可以由与导体元件CE相同或不同的材料制成。
图2示出了根据本实用新型的第二实施例的逆变器系统的连接图。图2的逆变器系统包括与图1的逆变器系统的部件类似的部件，因此这些部件被提供有同样的附图标记，只是在图2的实施例的每个附图标记的末尾添加撇号。图2的实施例中唯一的新部件是与导体元件CE′串联连接的第二镇流电阻器元件Rb2′。第二镇流电阻器元件Rb2′在电气上位于导体元件CE′和电容器装置Cb′之间。
在图1的逆变器系统中，在镇流电阻器元件Rb和负输入极INV-之间存在第二导体元件CE2。在图2的逆变器系统中，在镇流电阻器元件Rb′和负输入极INV-′之间存在第二导体元件CE2′，并且在第二镇流电阻器元件Rb2′和正输入极INV+之间存在导体元件CE′。通过将逆变器单元通过导体元件连接到镇流电阻器元件，确保了没有不必要的热负荷从镇流电阻器元件传送到逆变器单元。
图3示出了图1的逆变器系统的母线装置。从图3可以看出，镇流电阻器元件Rb包括板状框架部分10以及贯穿板状框架部分10的多个孔12。孔12具有矩形的截面形状。第二导体元件CE2包括板状框架部分20以及贯穿板状框架部分20的多个孔22。孔22具有圆形的截面形状。
本领域的技术人员理解，板状框架部分中的孔的大小、形状、定位和数目影响镇流电阻器元件的电阻。显然，随着孔的数目的增加，电阻增大；同样，随着孔的大小的增大，电阻也增大。因此，只通过改变孔的数目而孔的大小和形状保持不变，可以修改镇流电阻器元件的电阻以适合于给定的逆变器系统。对应地，可以通过例如改变孔大小来改变电阻。因此，不同电阻的镇流电阻器元件的板状框架部分可以具有相同的外观和尺度。因此，无论期望电阻值如何，镇流电阻器元件总是可以用相同的预制件制造，这简化了镇流电阻器元件的制造工艺。
当设计逆变器系统中的镇流电阻器元件的电阻时，考虑所述逆变器系统对有害振荡的敏感性。有害振荡的风险越高，镇流电阻器元件的电阻就设计得越高。
图4示出了从与图3中的观察方向垂直的方向看到的图3的母线装置。更确切地说，图3中的观察方向垂直于由镇流电阻器元件Rb的板状框架部分10确定的平面，且图4中的观察方向在由镇流电阻器元件Rb的板状框架部分10确定的平面的方向上。
从图3和图4可以看出，镇流电阻器元件Rb通过低电感电连接GC导电地连接到第二导体元件CE2，低电感电连接GC包括与第二导体元件的板状连接部PCE2面对面连接的、镇流电阻器元件的板状连接部PRb。镇流电阻器元件的板状连接部PRb是与镇流电阻器元件Rb的板状框架部分10成连接角α而延伸的、镇流电阻器元件Rb的一部分。第二导体元件的板状连接部PCE2是与镇流电阻器元件Rb的板状框架部分10成180°-α角而延伸的、第二导体元件CE2的一部分。从图4可以看出，连接角α是90°，亦即，低电感电连接GC处于与镇流电阻器元件Rb的板状框架部分10所处的平面基本上垂直的平面上。
低电感电连接GC与板状框架部分10相比具有更大的连接截面面积。在图3和图4的实施例中，低电感电连接GC的连接截面面积比板状框架部分10的截面面积大十倍以上。在一个可替选实施例中，低电感电连接的连接截面面积是板状框架部分的截面面积的300％。第二导体元件和镇流电阻器元件之间的连接截面面积的大小使得第二导体元件和镇流电阻器元件之间的连接的电感是低的。
从图4可以看出，镇流电阻器元件Rb与导体元件CE相邻地放置。由镇流电阻器元件Rb的板状框架部分10确定的平面与由导体元件CE确定的平面基本上平行，其中板状框架部分10与导体元件CE相对地放置。镇流电阻器元件Rb通过绝缘元件16与导体元件CE电绝缘。绝缘元件16是薄的并且包括耐高温的电绝缘材料。绝缘元件16越薄，镇流电阻器元件Rb和导体元件CE之间的电感以及第二导体元件CE2和导体元件CE之间的电感就越低。同样地，镇流电阻器元件Rb和导体元件CE的相邻表面积越大，镇流电阻器元件Rb和导体元件CE之间的电感就越低。镇流电阻器元件Rb和导体元件CE之间的电感越低，就越不可能产生有害振荡。
图4的母线装置中的连接点25被布置用于连接到逆变器单元INV的正输入极INV+；连接点26被布置用于连接到逆变器单元INV的负输入极INV-；连接点35被布置用于连接到电容器装置Cb的正极；连接部36被布置用于连接到电容器装置Cb的负极。图4是示意图，它不显示用来使母线装置与逆变器单元INV和电容器装置Cb连接的连接件的形状。
存在与母线装置的镇流电阻器元件Rb中的每个孔12相邻的、基本上呈孔12的形状的冷却突出部。图5示出了镇流电阻器元件Rb的细节；从图5可以看出，由冷却突出部14确定的平面与镇流电阻器元件的框架部分10的围绕相应孔12的部分的延伸平面成冷却角β。冷却角β被布置成提供期望的冷却效果。
本领域的技术人员容易明白，可以用许多种方式实现本实用新型的基本思想。因此，本实用新型及其实施例不局限于上述例子，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (10)

1.一种逆变器系统，所述逆变器系统包括逆变器单元(INV)、电容器装置(Cb)和母线装置，其中所述逆变器单元(INV)包括正输入极(INV+)和负输入极(INV-)，所述电容器装置(Cb)通过所述母线装置连接在所述正输入极(INV+)和所述负输入极(INV-)之间，其特征在于，所述母线装置包括镇流电阻器元件(Rb)和第二导体元件(CE2)，其中所述镇流电阻器元件(Rb)和所述第二导体元件(CE2)通过低电感电连接(GC)串联连接，所述第二导体元件(CE2)由与所述镇流电阻器元件(Rb)的材料相比具有显著更好导电性的材料制成。
2.根据权利要求1所述的逆变器系统，其特征在于，所述镇流电阻器元件(Rb)包括板状框架部分(10)，且所述低电感电连接(GC)与所述板状框架部分(10)相比具有更大的连接截面面积。
3.根据权利要求2所述的逆变器系统，其特征在于，所述低电感电连接(GC)的连接截面面积是所述板状框架部分(10)的截面面积的至少300％。
4.根据权利要求2或3所述的逆变器系统，其特征在于，所述镇流电阻器元件(Rb)还包括所述镇流电阻器元件的板状连接部(PRb)，且所述第二导体元件(CE2)包括所述第二导体元件的板状连接部(PCE2)，其中所述低电感电连接(GC)包括与所述第二导体元件的所述板状连接部(PCE2)面对面连接的、所述镇流电阻器元件的所述板状连接部(PRb)。
5.根据权利要求4所述的逆变器系统，其特征在于，所述低电感电连接(GC)处于与所述镇流电阻器元件(Rb)的所述板状框架部分(10)所处的平面基本上垂直的平面上。
6.根据权利要求2、3和5中任一项所述的逆变器系统，其特征在于，所述镇流电阻器元件(Rb)还包括贯穿所述板状框架部分(10)的多个孔(12)。
7.根据权利要求6所述的逆变器系统，其特征在于，存在与所述镇流电阻器元件(Rb)中的每个孔(12)相邻的、基本上呈所述孔(12)的形状的冷却突出部(14)，且由所述冷却突出部确定的平面与所述镇流电阻器元件的所述框架部分(10)的围绕所述孔(12)的部分的延伸平面成冷却角(β)，所述冷却角(β)被布置成提供期望的冷却效果。 
8.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的逆变器系统，其特征在于，所述母线装置还包括导体元件(CE)，所述导体元件(CE)与所述电容器装置(Cb)串联连接，使得所述电容器装置(Cb)将所述导体元件(CE)与所述镇流电阻器元件(Rb)电分离，其中所述导体元件(CE)由与所述镇流电阻器元件(Rb)的材料相比具有显著更好导电性的材料制成。
9.根据权利要求8所述的逆变器系统，其特征在于，所述镇流电阻器元件(Rb)与所述导体元件(CE)相邻地放置，且所述镇流电阻器元件(Rb)通过绝缘元件(16)与所述导体元件(CE)电绝缘，其中所述镇流电阻器元件(Rb)和所述导体元件(CE)之间的连接被布置成具有低电感。
10.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的逆变器系统，其特征在于，所述镇流电阻器元件(Rb)由不锈钢制成。 
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