ES2587704T3 - Proporcionar energía eléctrica a un vehículo usando inducción y un rectificador - Google Patents

Proporcionar energía eléctrica a un vehículo usando inducción y un rectificador Download PDF

Info

Publication number
ES2587704T3
ES2587704T3 ES13704471.5T ES13704471T ES2587704T3 ES 2587704 T3 ES2587704 T3 ES 2587704T3 ES 13704471 T ES13704471 T ES 13704471T ES 2587704 T3 ES2587704 T3 ES 2587704T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
electric current
rectifier
switch
inductance
alternating
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.)
Active
Application number
ES13704471.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Dominik Anders
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.)
Bombardier Primove GmbH
Original Assignee
Bombardier Primove GmbH
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 Bombardier Primove GmbH filed Critical Bombardier Primove GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2587704T3 publication Critical patent/ES2587704T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M7/00Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway
    • B60M7/003Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway for vehicles using stored power (e.g. charging stations)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M7/00Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway
    • B60M7/006Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway for auto-scooters or the like, the power being supplied over a broad surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • H02J5/005
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J50/27Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of receiving antennas, e.g. rectennas
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/025
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/20AC to AC converters
    • B60L2210/22AC to AC converters without intermediate conversion to DC
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/30AC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/52Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/527Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/52Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/529Current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/0085Partially controlled bridges
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of ac power input into dc 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
    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc 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
    • H02M7/219Conversion of ac power input into dc 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 in a bridge configuration
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Una disposición para proporcionar energía eléctrica un vehículo, en particular a un vehículo ferroviario y/o un automóvil de carretera, en la que - la disposición comprende un dispositivo receptor (1), adaptado para recibir un campo electromagnético alterno y para producir una corriente eléctrica alterna por inducción electromagnética, - el dispositivo receptor (1) comprende al menos una inductancia (3), que está formada por un material eléctricamente conductor para producir una fase de la corriente eléctrica alterna por la inducción electromagnética, - la al menos una inductancia (3) y, opcionalmente, al menos un elemento eléctrico (4) adicional, que está conectado a la inductancia (3) con el fin de producir una fase de la corriente eléctrica alterna, comprende/n una frecuencia de resonancia a la que se produce la fase de la corriente eléctrica alterna, si el dispositivo receptor (1) recibe un campo electromagnético alterno de una correspondiente frecuencia, - la inductancia (3) y, opcionalmente, el al menos un elemento eléctrico (4) adicional está/n conectado/s a un rectificador (10) para rectificar la corriente eléctrica alterna y producir de este modo una corriente eléctrica continua, estando caracterizada la disposición por que - el rectificador (10) comprende al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automática que está dispuesto, o en caso de que haya más de un conmutador (12, 13) controlable de manera automática están dispuestos, de tal manera que el cierre del conmutador o el cierre de una pluralidad de los conmutadores resulte en un cortocircuito a través de la inductancia (3), o a través de dos o más de las inductancias (3), incluyendo opcionalmente el al menos un elemento eléctrico (4) adicional, - la disposición comprende un dispositivo de control que está adaptado para controlar el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automática, y - el dispositivo de control está adaptado para activar y desactivar el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automática, a una frecuencia que sea menor que la frecuencia de resonancia.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Proporcionar energfa electrica a un vetnculo usando induccion y un rectificador
La invencion se refiere a una disposicion para proporcionar ene^a electrica a un vetnculo, en particular un vetnculo ferroviario y/o un automovil de carretera, en la que la disposicion comprende un dispositivo receptor adaptado para recibir un campo electromagnetico alterno y para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica (es decir, induccion magnetica causada por un campo electromagnetico, y la induccion produce energfa electrica). El dispositivo receptor comprende al menos una inductancia que esta formada por un material electricamente conductor, para producir una fase de la corriente electrica alterna por la induccion electromagnetica. La al menos una inductancia y, opcionalmente, al menos un elemento electrico adicional (en particular una capacitancia), que esta conectado (en particular, en serie) a la inductancia con el fin de producir una fase de la corriente electrica alterna, comprende/n una frecuencia de resonancia a la que se produce la fase de la corriente electrica alterna si el dispositivo receptor recibe un correspondiente campo electromagnetico alterno de frecuencia. La inductancia esta conectada a un rectificador para rectificar la corriente electrica alterna, y para producir de este modo una corriente electrica continua. Como los expertos en la materia sabran, la frecuencia de resonancia a la que se produce la fase de la corriente electrica alterna puede variar, en funcion del acoplamiento inductivo entre el dispositivo receptor y el dispositivo que genera el campo electromagnetico.
Adicionalmente, la invencion se refiere a un sistema para transferir energfa a un vetnculo, en el que el sistema comprende la disposicion, y se refiere a un vetnculo que comprende la disposicion. La invencion tambien se refiere a un metodo de fabricacion de la disposicion y a un metodo de operacion de un vetnculo por medio de un dispositivo receptor, que recibe un campo electromagnetico alterno y produce una corriente electrica alterna por induccion magnetica.
El documento WO 2010/031595 A2 da a conocer una disposicion para proporcionar energfa electrica a un vetnculo, en particular un vetnculo ferroviario, en la que la disposicion comprende un dispositivo receptor adaptado para recibir un campo electromagnetico alterno y para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica. El dispositivo receptor comprende una pluralidad de devanados y/o bobinas de un material electricamente conductor, en el que cada devanado o bobina esta adaptado para producir una fase separada de la corriente electrica alterna.
La presente invencion puede aplicarse a cualquier vetnculo terrestre (incluyendo, pero no preferiblemente, cualquier vetnculo que esta en tierra solo temporalmente), en particular vetnculos ferroviarios, tales como vetnculos sobre rieles (por ejemplo, tranvfas), pero tambien a automoviles de carretera, tales como cocties de pasajeros individuales (privados) o vetnculos de transporte publico (por ejemplo, autobuses, incluyendo trolebuses que sean tambien vetnculos ferroviarios). Preferiblemente, la disposicion conductora de lado principal que produce el campo electromagnetico alterno esta integrada en la pista o via del vetnculo, de modo que las lmeas electricas de la disposicion conductora de lado principal se extiendan en un plano que sea casi paralelo a la superficie de la via o pista sobre la que puede desplazarse el vetnculo. Como tambien se describe en el documento WO 2010/031595 A2, el dispositivo receptor puede estar situado en la parte inferior de un vetnculo y puede estar cubierto por un cuerpo ferromagnetico, tal como un cuerpo en la forma de una losa o una placa. Un material adecuado es la ferrita. El cuerpo envuelve y redirige las lmeas de campo del campo magnetico y, por lo tanto, reduce casi a cero la intensidad de campo por encima del cuerpo. Sin embargo, son posibles otras configuraciones, ubicaciones y/u orientaciones de la disposicion conductora de lado principal. Por ejemplo, la disposicion conductora de lado principal puede estar situada lateralmente al vetnculo.
En cualquier caso, el espacio entre la disposicion conductora de lado principal y la al menos una inductancia del dispositivo receptor debera lo mas pequena posible, dado que la eficiencia de la transferencia de energfa inalambrica entre los lados principal y secundario es menor para espacios mas grandes. Por la misma razon, la tension que se induce en la al menos una inductancia depende del tamano del espacio. Una manera de gestionar la tension variable en el lado secundario del sistema es suministrar la energfa electrica solo a consumidores de energfa que sean tolerantes a la tension, es decir, que puedan operar en una amplia gama de tensiones. Un ejemplo al que puede aplicarse la presente invencion es el sistema de traccion de un vetnculo ferroviario que comprenda un circuito intermedio de corriente continua conectado al dispositivo receptor, y que comprenda adicionalmente al menos un inversor que invierta la corriente continua a una corriente alterna para operar al menos un motor de traccion del vetnculo. El inversor puede controlarse para compensar las fluctuaciones de tension en el circuito intermedio de corriente continua.
Sin embargo, en un vetnculo se encuentran otros sistemas o dispositivos electricos que no pueden tolerar la tension variable. Por lo tanto, una posibilidad adicional de proporcionar energfa al vetnculo y usar la misma es controlar el tamano del espacio entre las inductancias de lado principal y de lado secundario, con el fin de mantener las fluctuaciones de tension dentro de un intervalo pequeno de tensiones.
El documento WO 2009/074207 A2 describe un sistema para la transmision de energfa sin contacto a una parte del sistema, en particular a una parte del sistema dispuesta de manera movil, y un metodo en el que se proporciona un conductor principal instalado de manera estacionaria para acoplar inductivamente una o varias bobinas secundarias
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
encerradas por dicha parte. Las bobinas secundarias estan conectadas en serie con uno o varios condensadores, de tal manera que la frecuencia de resonancia del circuito resonante en serie asf formado sea esencialmente igual a la frecuencia de una corriente alterna inyectada en el conductor principal, en el que la tension que tiene lugar en el circuito resonante en serie se alimenta a un rectificador, en cuyo lado de salida se proporciona un conmutador que puede accionarse a modo de dispositivo de cortocircuito, alimentandose la corriente que no pasa a traves del conmutador a un condensador de filtrado a traves de un diodo de circulacion libre, y poniendose la tension que se produce en el condensador de filtrado a disposicion de un usuario.
Una desventaja de esta disposicion de lado secundario es el diodo de circulacion libre, que aumenta las perdidas durante el funcionamiento. Por otra parte, la realizacion mostrada en la Fig. 1 del documento WO 2009/074207 A2 tiene la desventaja de que una corriente electrica siempre fluye a traves de una conexion en serie de dos semiconductores, es decir, el diodo de circulacion libre y uno de los diodos del rectificador y, en consecuencia, se incrementan las perdidas electricas.
Un objeto de la presente invencion es proporcionar una disposicion para proporcionar energfa electrica a un vehnculo, en la que la disposicion comprenda un dispositivo receptor que comprende una inductancia para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica, y en la que la disposicion proporcione medios para reducir la fluctuacion de la tension. En comparacion con las soluciones conocidas, se reduciran las perdidas durante la operacion. En particular, la disposicion tambien proporcionara medios para minimizar las perdidas que pudieran causar los medios de reduccion de las fluctuaciones de tension. Otros objetos de la invencion son proporcionar un correspondiente sistema de transferencia de energfa a un vehnculo, un vehnculo que comprenda la disposicion, un metodo de operacion del vehnculo y un metodo de fabricacion de la disposicion.
Una idea basica de la presente invencion es integrar al menos un conmutador en el rectificador. En contraste con el documento WO 2009/074207 A2, el conmutador no se proporciona en el lado de salida del rectificador. En consecuencia, se puede omitir el diodo de circulacion libre adicional. El al menos un conmutador integrado en el rectificador se opera para producir un cortocircuito a traves de la inductancia, o a traves de dos o mas de las inductancias del dispositivo receptor, que esta adaptado para recibir el campo electromagnetico alterno y para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica. En particular, se propone lo siguiente:
Una disposicion para proporcionar energfa electrica a un vehnculo, en particular a un vehnculo ferroviario y/o un
automovil de carretera, en la que
• la disposicion comprende un dispositivo receptor, adaptado para recibir un campo electromagnetico alterno y para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica,
• el dispositivo receptor comprende al menos una inductancia, que esta formada por un material electricamente conductor para producir una fase de la corriente electrica alterna por la induccion electromagnetica,
• la al menos una inductancia y, opcionalmente, al menos un elemento electrico adicional, que esta conectado a la inductancia con el fin de producir una fase de la corriente electrica alterna, comprende/n una frecuencia de resonancia a la que se produce la fase de la corriente electrica alterna, si el dispositivo receptor recibe un campo electromagnetico alterno de correspondiente frecuencia,
• la inductancia y, opcionalmente, el al menos otro elemento electrico esta/n conectado/s a un rectificador para rectificar la corriente electrica alterna y producir de este modo una corriente electrica continua,
• el rectificador comprende al menos un conmutador controlable de manera automatica que esta dispuesto, o en caso de que haya mas de un conmutador controlable de manera automatica estan dispuestos, de tal manera que el cierre del conmutador (es decir, su activacion) o el cierre de una pluralidad de los conmutadores resulte en un cortocircuito a traves de la inductancia, o a traves de dos o mas de las inductancias, incluyendo opcionalmente el al menos un elemento electrico adicional,
• la disposicion comprende un dispositivo de control que esta adaptado para controlar el al menos un conmutador controlable de manera automatica, y
• el dispositivo de control esta adaptado para activar (es decir, cerrar el conmutador) y apagar (es decir, abrir el conmutador) el al menos un conmutador controlable de manera automatica, a una frecuencia que sea menor que la frecuencia de resonancia.
En comparacion con la tecnica anterior mencionada anteriormente, el al menos un conmutador esta conectado en paralelo con una valvula unidireccional (en particular, un diodo) del rectificador o, alternativamente, el conmutador esta integrado en la valvula unidireccional (por ejemplo, se pueden utilizar un IGBT o un MOSFET que tengan un diodo integrado, un denominado diodo de cuerpo), en el que la respectiva valvula del rectificador esta adaptada para conducir una corriente electrica en una sola direccion, de modo que - si el conmutador esta encendido - una corriente electrica pueda fluir en la direccion opuesta a traves de la valvula, o pueda pasar por alto la valvula en la direccion opuesta. Si el conmutador esta conectado en paralelo a la (primera) valvula unidireccional, y si el rectificador comprende un puente que tenga dos valvulas unidireccionales conectadas en serie entre sf, el conmutador tambien estara conectado en serie a la otra (segunda) valvula unidireccional.
Preferiblemente, la disposicion produce mas de una fase (por ejemplo, tres fases) de la corriente alterna debido a la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
induccion electromagnetica, en un correspondiente numero de lmeas de fase. Una pluralidad de fases proporciona una corriente continua mas uniforme en el lado de salida del rectificador. Adicionalmente, los receptores de fase plural pueden producir una mayor potencia y pueden reducirse los efectos parasitos.
En particular, el dispositivo receptor comprende una pluralidad de lmeas de fase de material electricamente conductor, en el que cada lmea de fase comprende una de las inductancias, estando adaptada cada inductancia para producir una de una pluralidad de fases de la corriente electrica alterna, y en el que las lmeas de fase estan conectadas entre sf para formar una conexion en punto de estrella en un extremo de la lmea de fase, y estan conectadas al rectificador en el extremo opuesto de la lmea de fase.
En particular, cada uno de los extremos opuestos de las lmeas de fase esta conectado a uno de una pluralidad de puentes del rectificador, en el que cada puente comprende dos valvulas unidireccionales que estan conectadas en serie entre sf, en el que cada valvula esta adaptada para conducir una corriente electrica en un solo sentido, y en el que al menos una de las valvulas de cada puente es una combinacion con uno de los conmutadores controlables de manera automatica, por lo que - si el conmutador esta encendido - una corriente electrica puede fluir en la direccion opuesta a traves de la valvula, o puede pasar por alto la valvula en la direccion opuesta. Lo mismo es aplicable a un rectificador de puente completo en el caso de un dispositivo receptor de una sola fase.
El al menos un conmutador controlable de manera automatica se puede combinar con una valvula (por ejemplo, puede integrarse en la valvula o puede conectarse en paralelo a la valvula) del rectificador, en el que la valvula esta adaptada para accionar una corriente electrica en una unica direccion y en el que - si el conmutador esta encendido - una corriente electrica puede fluir en la direccion opuesta a traves de la valvula, o puede pasar por alto la valvula en la direccion opuesta, en el que el dispositivo de control esta adaptado para permitir encender el conmutador solo cuando la magnitud de la corriente electrica a traves la valvula sea cero o sea inferior a un valor umbral predeterminado. Con esta realizacion pueden reducirse de manera significativa las perdidas durante la operacion. Esto es posible ya que el dispositivo de control esta adaptado para cambiar el al menos un conmutador controlable de manera automatica a una frecuencia de conmutacion que sea menor que la frecuencia de resonancia. Con esta frecuencia de conmutacion, se enciende el al menos un conmutador. Con esta frecuencia de conmutacion tambien se desconecta el al menos un conmutador. Puesto que el intervalo de tiempo entre la conexion y la desconexion del conmutador generalmente difiere del intervalo de tiempo entre la desconexion y la conexion del conmutador, y dado que estos intervalos de tiempo se pueden variar, pueden configurarse diferentes relaciones de estos intervalos de tiempo o ciclos de trabajo (vease mas adelante).
De acuerdo con una realizacion preferida, con el fin de permitir conectar y desconectar el al menos un conmutador mientras la magnitud de la corriente electrica a traves de la/s valvula/s sea cero o sea menor que un valor umbral predeterminado, la frecuencia de conmutacion es una fraccion entera de la frecuencia de resonancia, es decir, la frecuencia de resonancia es un multiplo entero de la frecuencia de conmutacion. En particular, puede predefinirse la fraccion entera, es decir, se puede ajustar antes de la operacion del dispositivo receptor. Esto no excluye la adaptacion de la fraccion entera a otro valor durante la operacion.
En particular, durante la operacion se puede determinar la frecuencia de resonancia, o una cantidad equivalente. Por lo tanto, la frecuencia de resonancia puede ser un multiplo entero exacto de la frecuencia de conmutacion durante la operacion. Por ejemplo, si la frecuencia de resonancia cambia, se adapta la frecuencia de conmutacion de manera correspondiente, y preferiblemente de forma automatica. La cantidad equivalente puede ser el tiempo de un periodo o de medio periodo de la corriente alterna o de la tension alterna en el lado de entrada del rectificador, por ejemplo la corriente alterna o la tension alterna de una o mas de una fase del dispositivo receptor. Por ejemplo, un detector que este acoplado a un contador mide repetidamente cuando la corriente alterna o la tension alterna pase a ser cero, y un dispositivo de calculo calcula la frecuencia de resonancia. Sin embargo, tambien es posible que la frecuencia de la corriente alterna o la tension alterna desencadene la generacion de la frecuencia de conmutacion de una manera diferente.
El dispositivo de control puede comprender un controlador que este adaptado para controlar la relacion entre los intervalos de tiempo, mientras que el al menos un conmutador controlable de manera automatica este encendido - y por lo tanto haya cortocircuito -, y los intervalos de tiempo mientras que el al menos un conmutador controlable de manera automatica este apagado. Debido a la temporizacion del proceso de conmutacion, se reducen significativamente las perdidas electricas que de otro modo se producinan en el conmutador y en la valvula. Adicionalmente, el conmutador produce menos calor y se facilita el enfriamiento del conmutador.
En particular, el dispositivo de control puede adaptarse para controlar la conmutacion del al menos un conmutador controlable de manera automatica, en funcion de la/las magnitud/es de la tension y/o de la corriente en el lado de corriente continua del rectificador. A continuacion se presenta un ejemplo.
De acuerdo con una aplicacion espedfica de la invencion, la disposicion comprende un dispositivo de almacenamiento para almacenar la energfa electrica que suministra el rectificador, en el que el rectificador esta conectado con el dispositivo de almacenamiento y en el que el dispositivo de control esta adaptado para controlar la conmutacion del al menos un conmutador controlable de manera automatica, en funcion de la/las magnitud/es de la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
tension y/o la corriente que se requieran para cargar el dispositivo de almacenamiento.
Adicionalmente, la invencion incluye un vehnculo que comprende la disposicion de acuerdo con una de las realizaciones descritas en el presente documento, en la que el rectificador esta conectado a un dispositivo de almacenamiento para almacenar energfa electrica.
Adicionalmente, la invencion comprende un metodo de operacion de un vehnculo, en particular, un vehnculo ferroviario y/o un automovil de carretera, utilizando energfa electrica, en el que
• se recibe un campo electromagnetico alterno y se utiliza para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica,
• el campo electromagnetico alterno se recibe en al menos una inductancia, que esta formada por un material electricamente conductor y que produce una fase de la corriente electrica alterna por la induccion electromagnetica,
• la inductancia y, opcionalmente, al menos un elemento electrico adicional, que esta conectado a la inductancia, producen la fase de la corriente electrica alterna a una frecuencia de resonancia,
• un rectificador rectifica la corriente electrica alterna y, de ese modo, se produce una corriente electrica continua,
• el rectificador se opera mediante al menos un conmutador controlable de manera automatica que se cierra temporalmente - o en caso de que haya mas de un conmutador controlable de manera automatica se cierran temporalmente - para efectuar un cortocircuito en la inductancia, o entre dos o mas de las inductancias - incluyendo opcionalmente el al menos un elemento electrico adicional -,
• un dispositivo de control controla el al menos un conmutador controlable de manera automatica, de modo que el al menos un conmutador controlable de manera automatica se encienda y apague a una frecuencia que sea menor que la frecuencia de resonancia.
En particular, se puede producir la corriente electrica alterna usando una pluralidad de lmeas de fase de un material electricamente conductor, en las que cada lmea de fase comprende una de las inductancias que produce una de una pluralidad de fases de la corriente electrica alterna. De la descripcion de la disposicion se deducen otras realizaciones del metodo.
Por ejemplo, el rectificador puede comprender una valvula que se utilice para rectificar la corriente electrica alterna, en el que el conmutador controlable de manera automatica este combinado con la valvula, en el que la valvula conduzca - en un primer estado de operacion, mientras el conmutador este apagado - una corriente electrica solo en una direccion y la valvula, o una derivacion de la valvula, pueda conducir - en un segundo estado de operacion, mientras el conmutador este encendido - una corriente electrica en la direccion opuesta, en el que el encendido del conmutador solo se habilite mientras la magnitud de la corriente electrica a traves la valvula sea cero, o sea menor que un valor umbral predeterminado.
El dispositivo de control puede controlar la relacion entre los intervalos de tiempo mientras el al menos un conmutador controlable de manera automatica esta encendido - y por lo tanto exista el cortocircuito -, y los intervalos de tiempo mientras el al menos un conmutador controlable de manera automatica esta apagado.
En particular, el dispositivo de control puede controlar la conmutacion del al menos un conmutador controlable de manera automatica en funcion de la/las magnitud/es de la tension y/o la corriente en el lado de corriente continua del rectificador.
El rectificador puede suministrar la energfa electrica a un dispositivo de almacenamiento de energfa del vehnculo, y el dispositivo de control puede controlar la conmutacion del al menos un conmutador controlable de manera automatica en funcion de la/las magnitud/es de la tension y/o la corriente que se requieran para cargar el dispositivo de almacenamiento.
La invencion incluye un metodo de fabricacion de un vehnculo, en particular, un vehnculo ferroviario y/o un automovil de carretera, que comprende las siguientes etapas:
• proporcionar un dispositivo receptor, adaptado para recibir un campo electromagnetico alterno y para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica,
• proporcionar al dispositivo receptor al menos una inductancia, que este formada por un material electricamente conductor y que produzca una fase de la corriente electrica alterna por la induccion electromagnetica,
• adaptar la al menos una inductancia y, opcionalmente, al menos un elemento electrico adicional que este conectado a la inductancia, para producir una fase de la corriente electrica alterna a una frecuencia de resonancia a la que se produzca la corriente electrica alterna si el dispositivo receptor recibe un campo electromagnetico alternativo de la correspondiente frecuencia,
• conectar la inductancia y, opcionalmente, el al menos un elemento electrico adicional, a un rectificador para rectificar la corriente electrica alterna y, de ese modo, producir una corriente electrica continua,
• disponer al menos un conmutador controlable de manera automatica del rectificador de tal manera que el cierre
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
del conmutador controlable de manera automatica, o el cierre de una pluralidad de conmutadores controlables de manera automatica, resulte en un cortocircuito en la inductancia, o entre dos o mas de las inductancias, incluyendo opcionalmente el al menos un elemento electrico adicional,
• proporcionar un dispositivo de control y adaptar el dispositivo de control de manera que pueda controlar el al menos un conmutador controlable de manera automatica, y
• adaptar el dispositivo de control de modo que pueda encender y apagar el al menos un conmutador controlable de manera automatica a una frecuencia que sea menor que la frecuencia de resonancia.
A continuacion se describiran ejemplos de la invencion, con referencia a las figuras adjuntas:
La Fig. 1 muestra un diagrama de circuito de un dispositivo receptor que esta conectado a un rectificador, en el que el lado de corriente continua del rectificador esta conectado a una carga, por ejemplo a un convertidor de traccion a traves de un circuito intermedio de corriente continua,
La Fig. 2 muestra un rectificador modificado que solo tiene dos puentes,
La Fig. 3 muestra un diagrama de circuito de una disposicion similar a la disposicion de la Fig. 1, en el que se
muestran los dispositivos de medicion para medir las corrientes de fase del dispositivo receptor, y para medir la tension del circuito intermedio de corriente continua,
La Fig. 4 muestra un diagrama de circuito de una disposicion similar a la disposicion de la Fig. 3, en el que cada puente del rectificador comprende solamente un conmutador,
La Fig. 5 muestra un diagrama de circuito de un bucle de control, para controlar los procesos de conmutacion de
los conmutadores que estan integrados en el rectificador, por ejemplo el rectificador de la Figura 1, la Fig.
3 o la Fig. 4, y
La Fig. 6 muestra un diagrama de cantidades como funciones del tiempo, con la corriente alterna producida por un dispositivo receptor conectado a un rectificador, tal como el rectificador mostrado en la Fig. 4, en el tercio superior del diagrama, con la tension continua en la salida del rectificador en el tercio central del diagrama, y con una senal en triangulo y una funcion escalonada que indica el estado de conmutacion de los conmutadores en el tercio inferior del diagrama.
El dispositivo receptor 1 para la recepcion de un campo electromagnetico mostrado en la Fig. 1 comprende tres lmeas de fase 2a, 2b, 2c, que estan conectadas por un lado a un punto neutro 5 comun. El otro lado de cada lmea de fase 2a, 2b, 2c esta conectado a un respectivo puente de un rectificador 10. Cada lmea de fase 2a, 2b, 2c comprende una inductancia 3a, 3b, 3c que esta conectada en serie a una capacitancia 4a, 4b, 4c, con el fin de compensar las inductancias parasitas causadas por las inductancias 3a, 3b, 3c. Cada una de las inductancias 3 y cada una de las capacitancias de compensacion 2 se pueden realizar ya sea mediante un solo elemento (tal como un inductor o un condensador), o bien mediante una combinacion de elementos (tales como una conexion en serie y/o una conexion en paralelo de inductores o condensadores). Tambien es posible que una primera parte de la inductancia 3 de la lmea de fase 2 este conectada a una segunda parte de la inductancia 3, a traves de una primera parte o de la unica parte de la capacitancia 4.
Durante la operacion del dispositivo receptor 1, el campo electromagnetico incidente induce una tension electrica en las inductancias 3a, 3b, 3c, de modo que haya una tension a traves de cada lmea de fase 2a, 2b, 2c entre el punto neutro 5 en un extremo y la conexion a los puentes 11 del rectificador 10 en el otro extremo. Si una carga 17 esta conectada al lado de corriente continua del rectificador 10, y si se hace funcionar la carga, una corriente correspondiente alterna fluye a traves de las lmeas de fase 2a, 2b, 2c, que es rectificada por el rectificador 10 y se proporciona a la carga 17 a modo de corriente continua a traves de las lmeas de conexion 18a, 18b. Tal como se indica, las corrientes a traves de las lmeas de fase 2a, 2b, 2c se pueden medir mediante los dispositivos de medicion 36a, 36b, 36c mostrados en la Fig. 3 y la Fig. 4 (por ejemplo, utilizando bobinas Rogowski).
Preferiblemente, las inductancias 3a, 3b, 3c del dispositivo receptor 1 estan dispuestas de tal manera que el campo electromagnetico incidente produzca corrientes electricas alternas en la lmea de fase 2a, 2b, 2c con un desplazamiento de fase de 120°, como es normalmente el caso de una corriente alterna trifasica.
El rectificador 10 mostrado en la Fig. 1 comprende tres puentes 11a, 11b, 11c. Cada uno de los puentes 11 comprende una conexion en serie de dos diodos 14a, 15a; 14b, 15b; 14c, 15c. Estos diodos 14, 15 permiten una corriente electrica desde el lado inferior mostrado en la Fig. 1 hasta la parte superior mostrada en la Fig. 1, de modo que el potencial electrico en la lmea de corriente 18b sea mayor que en la lmea de corriente 18a. Un condensador de filtrado 16 esta conectado entre las lmeas de corriente continua 18a, 18b. El condensador de filtrado 16 esta conectado al lado de salida del rectificador, es decir al lado de salida de los tres puentes 11, y no es parte del rectificador 10. Cada puente 11 esta conectado por un extremo a la primera lmea de corriente continua 18a y por el otro extremo a la segunda lmea de corriente continua 18b.
En la realizacion espedfica mostrada en la Fig. 1, cada diodo 14, 15 esta conectado en paralelo con un conmutador 12, 13 de modo que el conmutador 12, 13 permita a una corriente electrica pasar por alto el diodo 14, 15, mientras el conmutador esta activado.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Durante la operacion del dispositivo receptor 1 y del rectificador 10, los conmutadores 12, 13 pueden encenderse y apagarse repetidas veces con el fin de aumentar o disminuir la corriente continua en el lado de salida del rectificador 10, en comparacion con la operacion normal del rectificador 10. “Operacion normal” significa que no se opera ninguno de los conmutadores 12, 13. En particular, los conmutadores 12, 13 se operan de tal manera que esten encendidos al mismo tiempo los primeros conmutadores 12a, 12b, 12c, o bien los segundos conmutadores 13a, 13b, 13c de los puentes. Por ejemplo, partiendo de un primer estado de operacion en el que todos los conmutadores 12, 13 estan apagados, se conectan los primeros conmutadores 12a, 12b, 12c y se desconectan despues de cierto intervalo de tiempo y, a continuacion, tras un segundo intervalo de tiempo, se encienden los segundos conmutadores 13a, 13b, 13c y se apagan despues de un tercer intervalo. Despues de un cuarto intervalo de tiempo se activan de nuevo los primeros conmutadores 12a, 12b, 12c durante el primer intervalo de tiempo, y asf sucesivamente. Para esta operacion, se puede definir un ciclo de trabajo d que es la relacion entre la suma del primer y tercer intervalos de tiempo (mientras cualquiera de los conmutadores 12 o los conmutadores 13 estan encendidos) y la suma del segundo y cuarto intervalos de tiempo (mientras todos los conmutadores 12, 13 estan apagados). La tension en el lado de salida del rectificador 10 es:
imagen1
en donde Ua es la tension continua en el lado de salida del rectificador 10 a traves del condensador de filtrado 16, y Ue es la rafz cuadrada media (RMS) de la tension alterna trifasica en la conexion entre el dispositivo receptor 1 y el rectificador 10.
En particular, no solo en relacion con los diagramas de circuito de la Fig. 1 a la Fig. 5, la frecuencia de conmutacion de los conmutadores 12, 13 es menor que la frecuencia de la corriente alterna producida por las lmeas de fase o lmea de fase del dispositivo receptor. Por lo tanto, es posible y preferible encender los conmutadores 12 o 13 solo mientras la corriente a traves de la valvula (por ejemplo, el diodo 14, 15) sea igual a cero o sea menor que un valor umbral predeterminado. Por lo tanto, pueden evitarse o reducirse las perdidas causadas por la conmutacion de los conmutadores 12, 13 bajo carga. Para detectar si la magnitud de la corriente a traves de las valvulas es cero o menor que un valor umbral predeterminado, pueden usarse los dispositivos de medicion 36 mencionados en relacion con la Fig. 3 y la Fig. 4.
La Fig. 2 muestra un rectificador modificado que solo tiene dos puentes 21a, 21b. Una vez mas, cada puente 21 comprende una conexion en serie de dos valvulas (diodos 34a, 35a; 34b, 35b) y existe un conmutador 32a, 33a; 32b, 33b en paralelo con cada valvula 34, 35, pasando por alto de este modo la valvula mientras el conmutador 32, 33 esta encendido.
Las lmeas de fase 22a, 22b mostradas en la Fig. 2 pueden ser lmeas de fase de corriente alterna bifasica, o pueden ser lmeas de conexion a un receptor que solo produzca una fase de una corriente alterna, mientras exista un campo electromagnetico incidente.
En las diferentes figuras los mismos numeros de referencia se refieren a los mismos elementos, o a elementos funcionalmente similares. Por lo tanto, en la Fig. 2 los numeros 18a, 18b denotan lmeas de corriente continua en el lado de salida del rectificador.
Como se muestra en la Fig. 4, puede omitirse un conjunto de los conmutadores (a saber, los conmutadores 13 de la Fig. 1 y la Fig. 3). Esto se basa en el hallazgo de que solo se requiere un conjunto de conmutadores (por ejemplo, ya sea los conmutadores 12 o bien los conmutadores 13 de la Fig. 1 y la Fig. 3) para producir un cortocircuito a traves de las lmeas de fase 2, con el fin de variar la inductancia 3 y, por lo tanto, variar la tension directa en el lado de salida del rectificador. Lo mismo es aplicable a la construccion modificada del rectificador mostrado en la Fig. 2, o a cualquier otro rectificador. En el caso de la Fig. 2, se pueden omitir los conmutadores 32a, 32b, y los conmutadores 33a, 33b se pueden encender y apagar repetidamente y, preferiblemente, al mismo tiempo, con el fin de producir un cortocircuito en la lmea de conexion 22a, 22b o en las lmeas de fase 22a, 22b, respectivamente.
Como se muestra en la Fig. 3 y la Fig. 4, una conexion en serie de dos capacitancias 42, 43 adicionales puede estar conectada por sus extremos opuestos a las lmeas de corriente continua 18a, 18b. Adicionalmente, un punto de conexion entre las capacitancias 42, 43 puede conectarse a tierra, tal como se indica en la Fig. 3 y la Fig. 4. Adicional o alternativamente, puede conectarse un dispositivo de medicion 41 entre las lmeas de corriente continua 18a, 18b. En particular, el dispositivo de medicion 41 puede estar adaptado para medir la tension entre las lmeas 18a, 18b y, preferiblemente, tambien la corriente a traves de al menos una de las lmeas 18a, 18b. Los valores de medicion suministrados por el dispositivo de medicion 41 se pueden utilizar para controlar la operacion de la carga (por ejemplo, la carga 17 de la Fig. 1 u otra carga, tal como un dispositivo de almacenamiento de energfa para almacenar energfa electrica) y/o se puede utilizar para controlar la operacion de los conmutadores del rectificador. En particular, en funcion de los valores de medicion del dispositivo de medicion 41, el ciclo de trabajo de los conmutadores se puede configurar de modo que se realice un control de bucle cerrado. Por lo tanto, por ejemplo, la tension directa entre las lmeas de corriente continua 18a, 18b puede controlarse para que sea constante.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Alternativamente, la tension y/o la corriente en el lado de salida del rectificador puede controlarse para que cumpla con otros requisitos de la carga o cargas.
Con referencia a la Fig. 5 se explicara un ejemplo de un bucle de control para controlar la operacion de los conmutadores de un rectificador, tal como el rectificador 10 mostrado en la Fig. 1. Como se ha mencionado anteriormente, se miden las corrientes alternas a traves de las lmeas de fase del dispositivo receptor, en particular de forma continua o casi continua. En caso de un dispositivo receptor trifasico, la, Ib, Ic denotan a modo de ejemplo (puede realizarse un correspondiente bucle de control para cualquier otro numero de lmeas de fase del dispositivo receptor) las tres corrientes de fase de la corriente alterna trifasica. Estas corrientes de fase se introducen en un primer dispositivo calculador 51a, 51b, 51c para calcular por separado, para cada fase, la rafz cuadrada media (RMS) de las corrientes de fase. La RMS se envfa a un dispositivo de adicion 52 para sumar los valores, y para enviar la suma resultante a un dispositivo de sustraccion 53, que resta la suma a un valor establecido Iset. Este valor establecido Iset se produce de acuerdo a los requisitos de control. Por ejemplo, el valor establecido se puede producir en funcion de la medicion de la tension continua en el lado de salida del rectificador, como se ha mencionado anteriormente.
La diferencia que emite el dispositivo de sustraccion 53 se introduce en un controlador 54, que puede ser un controlador PI (un controlador proporcional-integral). El valor de salida del controlador 54 se introduce en un comparador 56, que compara la salida con una senal en triangulo producida por un dispositivo productor 55 de senal en triangulo. La frecuencia de la senal en triangulo es igual a la frecuencia de conmutacion, que es una fraccion entera de la frecuencia de resonancia, es decir, la frecuencia de resonancia es un multiplo entero de la frecuencia de conmutacion.
En particular, la entrada recibida por el comparador 56 desde el controlador 54 puede ser el ciclo de trabajo d mencionado anteriormente. La salida resultante del comparador 56 es una funcion escalonada que tiene dos valores funcionales diferentes, a saber, 1 y 0, que corresponde al ciclo de trabajo. Esta funcion escalonada se alimenta a unos dispositivos accionamiento 59a, 59b, 59c individuales para accionar, por ejemplo, los conmutadores 12 y 13 de la Fig. 1 o los conmutadores 12 de la Fig. 4. En caso de tener dos conjuntos de conmutadores 12, 13, los dispositivos de accionamiento 59 se combinan con un alternador para accionar alternativamente los conmutadores 12 y 13, es decir, se encienden y se apagan los conmutadores 12 antes de encender y apagar los conmutadores 13, y vice versa.
La salida del comparador 56 se introduce en una primera entrada D de los dispositivos de accionamiento 59 y, preferiblemente, existe un segundo valor de entrada que se introduce en una segunda entrada Q de los dispositivos de accionamiento 59, con el fin de encender los conmutadores solamente si la magnitud de la corriente a traves de la respectiva valvula es cero o es menor que un valor umbral predeterminado Ilim. Este valor umbral Ilim se introduce en un conjunto de segundos comparadores 58a, 58b, 58c, y tambien se introducen las corrientes alternas medidas de las lmeas de fase (es decir, las corrientes de fase Ia, Ib, Ic) en los segundos comparadores 58, para cada fase por separado. Los segundos comparadores 58 comparan el valor actual de la corriente alterna con el valor umbral Ilim, y solo emiten una senal de habilitacion al respectivo dispositivo de accionamiento 59 asignado si la corriente de fase es menor que el valor umbral Ilim, o es menor o igual que el valor umbral Ilim.
La Fig. 6 muestra un ejemplo de diferentes cantidades como funciones del tiempo, durante la operacion de una disposicion que comprende un dispositivo receptor (tal como el dispositivo receptor mostrado en la Fig. 1) conectado al rectificador mostrado en la Fig. 4. El rectificador de la Fig. 4 solo se elige por simplicidad. Puede lograrse un comportamiento similar de la tension continua en el lado de salida del rectificador con los rectificadores mostrados en la Fig. 1 a la Fig. 3, y con un control modificado de los conmutadores correspondiente al hecho de que hay dos conmutadores en cada rama del rectificador.
El eje horizontal del diagrama corresponde al tiempo normalizado, es decir, el cociente del tiempo t y el periodo tau_AR del ciclo de conexion o de desconexion de los conmutadores 12. En el tercio superior del diagrama, el eje vertical corresponde a la corriente alterna del dispositivo receptor. Una doble flecha horizontal ilustra periodo el tau_RES de la corriente alterna que fluctua con la frecuencia de resonancia f_RES. En el ejemplo, los valores pico de la corriente estan en el intervalo de -20 A y 20 A. En el tercio central del diagrama, el eje vertical corresponde a la tension continua del rectificador. En el ejemplo, los valores de la tension vanan entre 60 V y 70 V. En el tercio inferior del diagrama, el eje vertical corresponde a la tension de la respectiva senal y del valor umbral. En el ejemplo, el valor umbral es de 0,4 V y se indica mediante una lmea horizontal en este nivel. Una doble flecha horizontal ilustra el periodo tau_AR del ciclo de desconexion de los conmutadores 12.
Como se muestra en el tercio superior de la Fig. 6, la corriente alterna en el lado de entrada del rectificador oscila con la frecuencia de resonancia. Por ejemplo, como se describe en conexion con la Fig. 5 anterior, se compara una senal en triangulo (tercio inferior del diagrama de la Fig. 6, fluctuando entre los valores pico 0 V y 1 V) con un valor umbral, y provoca la conmutacion de los conmutadores 12 del rectificador. Cuando la senal en triangulo cae por debajo del valor umbral (en el ejemplo: 0,4 V), se conectan los conmutadores 12 tal como indica la funcion escalonada en el tercio inferior del diagrama de la Fig. 6, incrementandose desde -1 V a 1 V. Cuando la senal en
triangulo alcanza de nuevo el valor umbral, se desconectan de nuevo estos conmutadores 12 tal como indica la funcion escalonada, reduciendose de 1 V a 0 V.
En aquellos puntos en el tiempo en que los conmutadores 12 estan conectados, las lmeas de fase del dispositivo 5 receptor estan en cortocircuito. Por lo tanto, el valor pico de la corriente alterna mostrado en el tercio superior del diagrama se incrementa durante los periodos sucesivos. Adicionalmente, disminuye la tension continua mostrada en el tercio central del diagrama. Esta disminucion se detiene desconectando de nuevo los conmutadores 12. Posteriormente, mientras los conmutadores 12 estan apagados, se incrementa la tension continua.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Una disposicion para proporcionar energfa electrica un vehnculo, en particular a un vehnculo ferroviario y/o un automovil de carretera, en la que
    • la disposicion comprende un dispositivo receptor (1), adaptado para recibir un campo electromagnetico alterno y para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica,
    • el dispositivo receptor (1) comprende al menos una inductancia (3), que esta formada por un material electricamente conductor para producir una fase de la corriente electrica alterna por la induccion electromagnetica,
    • la al menos una inductancia (3) y, opcionalmente, al menos un elemento electrico (4) adicional, que esta conectado a la inductancia (3) con el fin de producir una fase de la corriente electrica alterna, comprende/n una frecuencia de resonancia a la que se produce la fase de la corriente electrica alterna, si el dispositivo receptor (1) recibe un campo electromagnetico alterno de una correspondiente frecuencia,
    • la inductancia (3) y, opcionalmente, el al menos un elemento electrico (4) adicional esta/n conectado/s a un rectificador (10) para rectificar la corriente electrica alterna y producir de este modo una corriente electrica continua, estando caracterizada la disposicion por que
    • el rectificador (10) comprende al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica que esta dispuesto, o en caso de que haya mas de un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica estan dispuestos, de tal manera que el cierre del conmutador o el cierre de una pluralidad de los conmutadores resulte en un cortocircuito a traves de la inductancia (3), o a traves de dos o mas de las inductancias (3), incluyendo opcionalmente el al menos un elemento electrico (4) adicional,
    • la disposicion comprende un dispositivo de control que esta adaptado para controlar el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica, y
    • el dispositivo de control esta adaptado para activar y desactivar el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica, a una frecuencia que sea menor que la frecuencia de resonancia.
  2. 2. La disposicion de la reivindicacion anterior, en la que el dispositivo receptor (1) comprende una pluralidad de lmeas de fase (2a, 2b, 2c) de un material electricamente conductor, en la que cada lmea de fase (2a, 2b, 2c) comprende una de las inductancias (3), estando adaptada cada inductancia (3) para producir una de una pluralidad de fases de la corriente electrica alterna y en la que las lmeas de fase (2a, 2b, 2c) estan conectadas entre sf para formar una conexion de punto neutro en un extremo de la lmea de fase (2a, 2b, 2c), y estan conectadas al rectificador (10) en el extremo opuesto de la lmea de fase (2a, 2b, 2c).
  3. 3. La disposicion de la reivindicacion precedente, en la que cada uno de los extremos opuestos de las lmeas de fase (2a, 2b, 2c) esta conectado a uno de una pluralidad de puentes del rectificador (10), en la que cada puente comprende dos valvulas unidireccionales (14, 15) que estan conectadas en serie entre sf, en la que cada valvula (14, 15) esta adaptada para conducir una corriente electrica en una unica direccion y en la que al menos una de las valvulas de cada puente es una combinacion de uno de los conmutadores (12, 13) controlables de manera automatica, de modo que - si el conmutador (12, 13) esta encendido - una corriente electrica pueda fluir en la direccion opuesta a traves de la valvula (14, 15), o pueda pasar por alto la valvula (14, 15) en la direccion opuesta.
  4. 4. La disposicion de una de las reivindicaciones precedentes, en la que el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica esta combinado con una valvula (14, 15) del rectificador (10), en la que la valvula (14, 15) esta adaptada para accionar una corriente electrica en una unica direccion, y en la que - si el conmutador (12, 13) esta encendido - una corriente electrica puede fluir en la direccion opuesta a traves de la valvula o puede pasar por alto la valvula (14, 15) en la direccion opuesta, en la que el dispositivo de control esta adaptado para permitir la conmutacion en el conmutador (12, 13) solamente mientras la magnitud de la corriente electrica a traves de la valvula (14, 15) sea igual a cero o sea menor que un valor umbral predeterminado.
  5. 5. La disposicion de una de las reivindicaciones precedentes, en la que el dispositivo de control comprende un controlador que esta adaptado para controlar la relacion entre los intervalos de tiempo mientras que el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica esta encendido - y por lo tanto esta presente el cortocircuito - y los intervalos de tiempo mientras que el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica esta apagado.
  6. 6. La disposicion de una de las reivindicaciones precedentes, en la que el dispositivo de control esta adaptado para controlar la conmutacion del al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica en funcion de la/s magnitud/es de la tension y/o de la corriente en el lado de corriente directa del rectificador (10).
  7. 7. La disposicion de la reivindicacion anterior, en la que la disposicion comprende un dispositivo de almacenamiento para almacenar la energfa electrica suministrada por el rectificador (10), en la que el rectificador (10) esta conectado con el dispositivo de almacenamiento y en la que el dispositivo de control esta adaptado para controlar la conmutacion de el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica, en funcion de la/s magnitud/es de la tension y/o de la corriente que se requiera/n para cargar el dispositivo de almacenamiento.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
  8. 8. Un vetnculo que comprende la disposicion de una de las reivindicaciones precedentes, en el que el rectificador (10) esta conectado a un dispositivo de almacenamiento para almacenar energfa electrica.
  9. 9. Un metodo de operacion de un vetnculo, en particular, un vetnculo ferroviario y/o un automovil de carretera, utilizando energfa electrica, en el que
    • se recibe un campo electromagnetico alterno y se utiliza para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica,
    • el campo electromagnetico alterno se recibe en al menos una inductancia (3), que esta formada por un material electricamente conductor y que produce una fase de la corriente electrica alterna por la induccion electromagnetica,
    • la inductancia (3) y, opcionalmente, al menos un elemento electrico (4) adicional, que esta conectado a la inductancia (3), producen la fase de la corriente electrica alterna a una frecuencia de resonancia,
    • un rectificador (10) rectifica la corriente electrica alterna y, de ese modo, se produce una corriente electrica continua, caracterizandose el metodo por que
    • el rectificador (10) se opera mediante al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica que se cierra temporalmente - o en caso de que haya mas de un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica se cierran temporalmente - para efectuar un cortocircuito en la inductancia (3), o entre dos o mas de las inductancias (3) - incluyendo opcionalmente el al menos un elemento electrico (4) adicional -,
    • un dispositivo de control controla el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica, de modo que se encienda y se apague el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica a una frecuencia que sea menor que la frecuencia de resonancia.
  10. 10. El metodo de la reivindicacion anterior, en el que la corriente electrica alterna se produce utilizando una pluralidad de lmeas de fase (2a, 2b, 2c) de un material electricamente conductor, en el que cada lmea de fase (2a, 2b, 2c) comprende una de las inductancias (3) que produce una de una pluralidad de fases de la corriente electrica alterna.
  11. 11. El metodo de una de las reivindicaciones precedentes, en el que el rectificador (10) comprende una valvula (14, 15) que se utiliza para rectificar la corriente electrica alterna, en el que el conmutador (12, 13) controlable de manera automatica esta combinado con la valvula (14, 15), en el que la valvula (14, 15) conduce - en un primer estado de operacion en el que el conmutador (12, 13) esta apagado - una corriente electrica en un solo sentido, y la valvula o una derivacion de la valvula (14, 15) puede conducir - en un segundo estado de operacion en el que el conmutador (12, 13) esta encendido - una corriente electrica en la direccion opuesta, en el que el encendido del conmutador (12, 13) solamente se habilita cuando la magnitud de la corriente electrica a traves de la valvula (14, 15) es cero, o es menor que un valor umbral predeterminado.
  12. 12. El metodo de una de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo de control controla la relacion entre los intervalos de tiempo mientras que el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica esta encendido - y por lo tanto esta presente el cortocircuito - y los intervalos de tiempo mientras que el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica esta apagado.
  13. 13. El metodo de una de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo de control controla la conmutacion del al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica en funcion de la/las magnitud/es de la tension y/o de la corriente en el lado de corriente continua del rectificador (10).
  14. 14. El metodo de la reivindicacion precedente, en el que el rectificador (10) suministra energfa electrica a un dispositivo de almacenamiento de energfa del vetnculo, y en el que el dispositivo de control controla la conmutacion del al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica en funcion de la/las magnitud/es de la tension y/o de la corriente que se requieran para cargar el dispositivo de almacenamiento.
  15. 15. Un metodo de fabricacion de un vetnculo, en particular un vetnculo ferroviario y/o un automovil de carretera, que comprende las siguientes etapas:
    • proporcionar un dispositivo receptor (1), adaptado para recibir un campo electromagnetico alterno y para producir una corriente electrica alterna por induccion electromagnetica,
    • proporcionar al dispositivo receptor (1) al menos una inductancia (3), que este formada por un material electricamente conductor para producir una fase de la corriente electrica alterna por la induccion electromagnetica,
    • adaptar la al menos una inductancia (3) y, opcionalmente, al menos un elemento electrico (4) adicional que este conectado a la inductancia (3), para producir una fase de la corriente electrica alterna para que opere a una frecuencia de resonancia a la que se produzca la corriente electrica alterna si el dispositivo receptor (1) recibe un campo electromagnetico alternativo de la correspondiente frecuencia,
    • conectar la inductancia (3) y, opcionalmente, el al menos un elemento electrico adicional, a un rectificador (10) para rectificar la corriente electrica alterna y, de ese modo, producir una corriente electrica continua,
    caracterizado por las etapas de:
    • disponer al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica del rectificador (10) de tal manera que el cierre del conmutador (12, 13) controlable de manera automatica, o el cierre de una pluralidad de
    5 conmutador (12, 13) controlable de manera automatica, resulte en un cortocircuito en la inductancia (3), o entre dos o mas de las inductancias (3), incluyendo opcionalmente el al menos un elemento electrico (4) adicional,
    • proporcionar un dispositivo de control y adaptar el dispositivo de control de manera que pueda controlar el al menos un conmutador (12, 13) controlable de manera automatica, y
    • adaptar el dispositivo de control de modo que pueda encender y apagar el al menos un conmutador (12,
    10 13) controlable de manera automatica a una frecuencia que sea menor que la frecuencia de resonancia.
ES13704471.5T 2012-02-17 2013-02-18 Proporcionar energía eléctrica a un vehículo usando inducción y un rectificador Active ES2587704T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1202853.6A GB2499452A (en) 2012-02-17 2012-02-17 Receiving device for an inductively charged electric vehicle
GB201202853 2012-02-17
PCT/EP2013/053174 WO2013121040A2 (en) 2012-02-17 2013-02-18 Providing a vehicle with electric energy using induction and a rectifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2587704T3 true ES2587704T3 (es) 2016-10-26

Family

ID=45939854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13704471.5T Active ES2587704T3 (es) 2012-02-17 2013-02-18 Proporcionar energía eléctrica a un vehículo usando inducción y un rectificador

Country Status (16)

Country Link
US (1) US9780570B2 (es)
EP (1) EP2814688B1 (es)
JP (1) JP6254099B2 (es)
KR (1) KR20140128335A (es)
CN (1) CN104114404B (es)
AU (1) AU2013220267A1 (es)
BR (1) BR112014020074A8 (es)
CA (1) CA2861588A1 (es)
DK (1) DK2814688T3 (es)
ES (1) ES2587704T3 (es)
GB (1) GB2499452A (es)
HK (1) HK1205070A1 (es)
IL (1) IL233918A0 (es)
RU (1) RU2607856C2 (es)
SG (1) SG11201404322TA (es)
WO (1) WO2013121040A2 (es)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013217816A1 (de) 2013-09-06 2015-03-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung und Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung
GB2518650A (en) * 2013-09-27 2015-04-01 Bombardier Transp Gmbh Circuit arrangement and method for designing a circuit arrangement of a system for inductive power transfer
JP6187318B2 (ja) * 2014-03-03 2017-08-30 オムロン株式会社 電力変換装置および制御装置
DE102014220224A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und System zum berührungslosen Laden eines batteriebetriebenen Objekts
US9923387B2 (en) * 2015-01-09 2018-03-20 Mediatek Inc. Multi-mode wireless receiver apparatus and resonator circuit design
CN105071551B (zh) * 2015-07-28 2017-09-12 奇瑞汽车股份有限公司 一种无线能量传输装置
GB2543343A (en) * 2015-10-16 2017-04-19 Bombardier Transp Gmbh Receiving device for receiving an electromagnetic field and for producing an alternating electric current by magnetic induction, method of operating the recei
FR3060230B1 (fr) * 2016-12-14 2019-01-25 Renault S.A.S Procede de commande d'un dispositif de charge embarque sur un vehicule electrique ou hybride.
DE102018203499A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Continental Automotive Gmbh Wechselstromladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Wechselstromladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
CN109088556B (zh) * 2018-10-29 2024-03-15 成都信息工程大学 一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器
JP7185534B2 (ja) * 2019-01-08 2022-12-07 株式会社Soken 受電装置及び送電装置
RU2703263C1 (ru) * 2019-02-19 2019-10-16 Илья Николаевич Джус Коммутируемая конденсаторная установка (варианты)
WO2022024237A1 (ja) * 2020-07-29 2022-02-03 三菱電機株式会社 受電装置
DE102022122674A1 (de) 2022-09-07 2024-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Erzeugen eines Kurzschlusses in einem elektrischen Energiespeicher, elektrischer Energiespeicher sowie Prüfstand

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH033664A (ja) 1989-05-30 1991-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電力変換器の制御装置
EP0596988B1 (en) 1991-08-01 1997-06-04 Wavedriver Limited Battery powered electric vehicle and electrical supply system
DE4446779C2 (de) 1994-12-24 1996-12-19 Daimler Benz Ag Anordnung zur berührungslosen induktiven Übertragung elektrischer Leistung
JPH08228443A (ja) 1995-02-22 1996-09-03 Nippondenso Co Ltd 充電装置
US6038152A (en) 1998-12-03 2000-03-14 Baker; Donal E. Active rectifier utilizing a fixed switching pattern
JP4770052B2 (ja) 2001-04-18 2011-09-07 シンフォニアテクノロジー株式会社 非接触給電装置
US6621138B1 (en) 2002-10-21 2003-09-16 Micrel, Inc. Zener-like trim device in polysilicon
RU2297928C1 (ru) * 2005-10-13 2007-04-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Способ питания электрических транспортных средств и устройство для его осуществления
JP4293250B2 (ja) 2007-03-07 2009-07-08 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
DE102007060283B4 (de) 2007-12-12 2020-08-13 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System zur berührungslosen Energieübertragung und Verfahren
GB2463692A (en) 2008-09-19 2010-03-24 Bombardier Transp Gmbh An arrangement for providing a vehicle with electric energy
GB2463693A (en) 2008-09-19 2010-03-24 Bombardier Transp Gmbh A system for transferring electric energy to a vehicle
RU2469880C1 (ru) * 2008-09-25 2012-12-20 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Система подачи энергии и транспортное средство с электроприводом
DE102009014704A1 (de) 2009-03-27 2010-10-07 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Antriebssystem, Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems und Verwendung
EP2416982A1 (de) * 2009-04-09 2012-02-15 Siemens Aktiengesellschaft Bidirektionale und berührungsfreie übertragung von leistung zum laden von elektrofahrzeugen
GB2474867A (en) 2009-10-28 2011-05-04 Bombardier Transp Gmbh Transferring electric energy to a vehicle using consecutive segments
JP2011229347A (ja) 2010-04-23 2011-11-10 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
NZ587357A (en) 2010-08-13 2013-03-28 Auckland Uniservices Ltd Control circuit for pick-up in inductive power transfer system selectively shunts diodes in rectifier bridge to reduce transient disturbances to primary current

Also Published As

Publication number Publication date
GB201202853D0 (en) 2012-04-04
CA2861588A1 (en) 2013-08-22
DK2814688T3 (en) 2016-08-29
KR20140128335A (ko) 2014-11-05
EP2814688B1 (en) 2016-05-25
US9780570B2 (en) 2017-10-03
JP6254099B2 (ja) 2017-12-27
GB2499452A (en) 2013-08-21
WO2013121040A3 (en) 2014-01-03
RU2014137390A (ru) 2016-04-10
CN104114404B (zh) 2017-07-07
RU2607856C2 (ru) 2017-01-20
BR112014020074A8 (pt) 2017-07-11
SG11201404322TA (en) 2014-10-30
BR112014020074A2 (es) 2017-06-20
US20150263527A1 (en) 2015-09-17
CN104114404A (zh) 2014-10-22
IL233918A0 (en) 2014-09-30
AU2013220267A1 (en) 2014-08-14
HK1205070A1 (en) 2015-12-11
EP2814688A2 (en) 2014-12-24
JP2015513292A (ja) 2015-04-30
WO2013121040A2 (en) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2587704T3 (es) Proporcionar energía eléctrica a un vehículo usando inducción y un rectificador
US10305334B2 (en) Wireless power-supplying system, power-receiving device, and power-transmitting device
Covic et al. A three-phase inductive power transfer system for roadway-powered vehicles
EP2879265B1 (en) Coil unit and apparatus for detecting foreign matter
ES2594857T3 (es) Circuito y método de funcionamiento de un circuito
ES2278417T3 (es) Metodo y aparato para suministrar energia sin contacto.
US10381950B2 (en) Resonant inverter topology, wireless charger, and control method
US9160185B2 (en) Apparatus and method for active balancing of series cells and series packs in a battery system
JP6079878B2 (ja) 給電装置、および非接触給電システム
CN105379091A (zh) 用于控制多相谐振dc/dc转换器的方法和装置以及相应的多相转换器
US11383605B2 (en) Hybrid charging system
JPWO2014156533A1 (ja) 非接触給電システム
Russer et al. A bidirectional moving field inductive power transfer system for electric vehicles
US20150360574A1 (en) Circuit Arrangement for Providing a DC Voltage in a Vehicle and Method of Operating a Circuit Arrangement
JP2005051871A (ja) 車載用バッテリー充電器
ES2212752B1 (es) Sistema de transferencia de energia electrica por acoplamiento inductivo.