ES2864504T3 - Dispositivo de conversión de potencia - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de conversión de potencia (100) que incluye: un capacitor de enlace de CC (110) que se configura para cargarse con potencia de corriente continua (CC) que se suministra desde una fuente de alimentación (210); una unidad de fusible (120) que se conecta a una salida de la fuente de alimentación (210), en donde la unidad de fusible (120) se configura para bloquear una salida de corriente de la fuente de alimentación (210) o para suministrarse a la fuente de alimentación (210) y que tiene una magnitud mayor o igual a una primera magnitud de bloqueo; una unidad de relé (130) que incluye un primer relé (131) que se configura para conectar un terminal positivo de la unidad de fusible (120) y un terminal positivo del capacitor de enlace de CC (110), y un segundo relé (132) que se configura para conectar un terminal negativo de la unidad de fusible (120) y un terminal negativo del capacitor de enlace de CC (110); una unidad de carga inicial (140) que se conecta en paralelo con el primer relé (131), en donde la unidad de carga inicial (140) se configura para cargar el capacitor de enlace de CC (110) con la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación (210); y un conversor de potencia (150) que se configura para convertir la potencia de CC desde la fuente de alimentación (210) en potencia de CA cuando el capacitor de enlace de CC (110) se ha cargado, y para suministrar la potencia de CA convertida a un terminal de carga (220), en donde la unidad de relé (130) se configura para bloquear una corriente que fluye en el primer relé (131) o el segundo relé (132) y que tiene una magnitud igual o mayor que una segunda magnitud de bloqueo, caracterizado porque el primer relé (131) se configura para bloquear solo una corriente que se suministra desde la fuente de alimentación (210) y que tiene una magnitud igual o mayor que la segunda magnitud de bloqueo, y en donde el segundo relé (132) se configura para bloquear solo una corriente a suministrar a la fuente de alimentación (210) y que tiene una magnitud igual o mayor que la segunda magnitud de bloqueo.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de conversión de potencia
Campo de la invención
La presente descripción se refiere a un dispositivo de conversión de potencia. Más específicamente, la presente descripción se refiere a un dispositivo de conversión de potencia que bloquea la sobrecorriente mediante el uso de la cooperación de protección entre un fusible y un relé.
Descripción de la técnica relacionada
Un dispositivo de conversión de potencia convierte la potencia de CC que se genera desde de una batería o una celda solar en potencia de CA y suministra la misma a un sistema de energía y un terminal de carga, o convierte la potencia de CA que se suministra por el sistema de energía en potencia de CC y la almacena en una batería.
La Figura 1 muestra un dispositivo de conversión de potencia convencional 1. En lo sucesivo, con referencia a la Figura 1, se describirá en detalle un método mediante el cual el dispositivo de conversión de potencia convencional 1 evita la sobrecorriente.
Con referencia a la Figura 1, el dispositivo de conversión de potencia convencional 1 incluye una batería 10, un relé de carga inicial 21, una resistencia de carga inicial 22, un disyuntor de CC (Direct Current Circuit Breaker; DCCB) 30, un capacitor de enlace de CC 40 y un inversor 50.
El dispositivo de conversión de potencia convencional 1 activa y desactiva el relé de carga inicial 21 y el disyuntor de CC 30, respectivamente, para cargar el capacitor de enlace de CC 40 con la potencia de CC de la batería 10. Más específicamente, el dispositivo de conversión de potencia 1 carga el capacitor de enlace de CC 40 al suministrar la potencia de CC de la batería 10 que se cae a través de la resistencia de carga inicial 22 al capacitor de enlace de CC 40.
El dispositivo de conversión de potencia convencional 1 luego desactiva y activa el relé de carga inicial 21 y el disyuntor de CC 30 respectivamente, y proporciona una señal PWM (modulación de ancho de pulso) al inversor 50 para convertir la energía de la batería 10 en una potencia de CA y suministrar la potencia de CA a un terminal de carga 60.
En relación con esto, el disyuntor de CC 30 mide una magnitud de la salida de corriente CC de la batería 10. Si la magnitud de la corriente medida es mayor o igual a una cierta magnitud, el disyuntor de CC 30 bloquea la corriente correspondiente de modo que no se suministre sobrecorriente al terminal de carga 60.
Sin embargo, el disyuntor de CC 30 usado en el dispositivo de conversión de potencia convencional 1 tiene un tamaño grande y un precio muy caro. Además, un dispositivo de conversión de potencia de gran capacidad 1 usa el disyuntor de CC 30 con la operación de encendido/apagado automático. Para controlar un disyuntor de CC 30 de este tipo, debe proporcionarse adicionalmente un operador de motor costoso, de esta manera aumenta el coste total de construcción del sistema. En el documento JP2009/050079 A se describe otra disposición para evitar que una corriente de entrada fluya desde una batería a un capacitor de masa. El suministro de corriente pesada al capacitor se evita por medio de dos relés y un fusible. Ambos relés se usan para interrumpir las corrientes que fluyen desde la batería.
Descripción
Propósitos técnicos
El propósito de la presente descripción es para proporcionar un dispositivo de conversión de potencia en el que un relé que realiza una operación de bloqueo de una sobrecorriente de una fuente de alimentación es diferente de un relé que realiza una operación de bloqueo de una sobrecorriente de un terminal de carga, de esta manera se reduce el número de bloqueos por cada relé.
Los propósitos de la presente descripción no se limitan a los propósitos mencionados anteriormente. Otros propósitos y ventajas de la presente descripción, como no se mencionó anteriormente, pueden entenderse a partir de las siguientes descripciones y entenderse más claramente a partir de las modalidades de la presente descripción. Además, se apreciará fácilmente que los propósitos y ventajas de la presente descripción pueden realizarse mediante características y sus combinaciones como se describe en las reivindicaciones.
Soluciones técnicas
Un aspecto de la presente descripción proporciona una conversión de potencia de acuerdo con la reivindicación independiente 1.
Efectos técnicos
De acuerdo con la presente descripción, un relé que realiza una operación de bloqueo de una sobrecorriente de una fuente de alimentación es diferente de un relé que realiza una operación de bloqueo de una sobrecorriente de un terminal de carga, de esta manera se reduce el número de bloqueos por cada relé.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un dispositivo de conversión de potencia convencional.
La Figura 2 es un diagrama esquemático de un dispositivo de conversión de potencia de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra una configuración del dispositivo de conversión de potencia que se muestra en la Figura 2.
La Figura 4 es un diagrama de circuito del dispositivo de conversión de potencia que se muestra en la Figura 2. La Figura 5 muestra la carga de un capacitor de enlace de CC con potencia de CC que se suministra desde una fuente de alimentación.
La Figura 6 muestra la conversión de la potencia de CC que se suministra desde una fuente de alimentación en potencia de CA y el suministro de potencia de CA a un terminal de carga.
La Figura 7 es un gráfico que muestra las características de bloqueo (curva de tiempo contra corriente) de un fusible y un relé de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.
Descripciones detalladas
Los objetos, características y ventajas anteriores se describen en detalle a continuación con referencia a los dibujos acompañantes. En consecuencia, una persona que tenga conocimientos ordinarios en el campo técnico al que pertenece la presente descripción puede implementar fácilmente una idea técnica de la presente descripción. Al describir la presente descripción, cuando se determina que las descripciones detalladas de los componentes y métodos conocidos que se relacionan con la presente descripción pueden oscurecer innecesariamente una esencia de la presente descripción, se omitirán las descripciones detalladas de la misma. En lo sucesivo, las modalidades ilustrativas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos acompañantes. En los dibujos, los mismos número de referencia se usan para indicar el mismo componente o similar.
La Figura 2 es un diagrama esquemático de un dispositivo de conversión de potencia 100 de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. Con referencia a la Figura 2, el dispositivo de conversión de potencia 100 de acuerdo con una modalidad de la presente descripción puede incluir un capacitor de enlace de CC 110, una unidad de fusible 120, una unidad de relé 130, una unidad de carga inicial 140 y un conversor de potencia 150. El dispositivo de conversión de potencia 100 que se muestra en la Figura 2 se basa en una modalidad. Por tanto, sus componentes no se limitan a la modalidad que se muestra en la Figura 2. Algunos componentes pueden agregarse, cambiarse o eliminarse según sea necesario.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra una configuración del dispositivo de conversión de potencia 100 que se muestra en la Figura 2. La Figura 4 es un diagrama de circuito del dispositivo de conversión de potencia 100 que se muestra en la Figura 2. En lo sucesivo, el dispositivo de conversión de potencia 100 y los componentes del mismo se describirán en detalle con referencia a las Figuras 2 a la 4.
Con referencia a la Figura 3, el capacitor de enlace de CC 110 puede cargarse con potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210. La fuente de alimentación 210 puede referirse a medios para suministrar potencia de CC y puede incluir una batería, una celda de combustible, una celda solar y similares.
El capacitor de enlace de CC 110 puede almacenar la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210 en forma de una tensión de una cierta magnitud para suministrar una tensión de CC al conversor de potencia 150 como se describe más adelante.
Con este fin, el dispositivo 100 puede incluir además un circuito de subida/bajada, es decir, un conversor CC/CC, un regulador de conmutación y similares entre el capacitor de enlace de CC 110 y la fuente de alimentación 210. En relación con esto, el capacitor de enlace de CC 110 puede suavizar una salida de tensión de salida del conversor CC/CC, el regulador de conmutación o similar para almacenar en su interior una tensión de una cierta magnitud. La unidad de fusible 120 se conecta a una salida de la fuente de alimentación 210 y puede bloquear una corriente que tiene una magnitud igual o superior a una primera magnitud de bloqueo que se emite o va a suministrarse a la fuente de alimentación 210. En otras palabras, la unidad de fusible 120 puede bloquear la corriente correspondiente cuando una magnitud de la corriente que fluye en la unidad de fusible 120 es mayor o igual que la primera magnitud de bloqueo.
En relación con esto, la primera magnitud de bloqueo puede determinarse con base en las características de bloqueo de la unidad de fusible 120. La característica de bloqueo se describirá más adelante.
La unidad de fusible 120 puede configurarse para incluir uno o más fusibles que se funden con el calor que se genera por la corriente correspondiente que tiene una magnitud igual o superior a una cierta magnitud. Con referencia a la Figura 4, la unidad de fusible 120 puede incluir un primer fusible 121 en serie con un terminal positivo (+) de la fuente de alimentación 210 y un segundo fusible 122 en serie con un terminal negativo (-) de la fuente de alimentación 210.
En consecuencia, el primer fusible 121 puede fundirse cuando una magnitud de la corriente que fluye a través del primer fusible 121 es igual o mayor que la primera magnitud de bloqueo. Además, el segundo fusible 122 puede fundirse cuando una magnitud de la corriente que fluye a través del segundo fusible 122 es mayor o igual que la primera magnitud de bloqueo.
Cada uno del primer fusible 121 y el segundo fusible 122, como se describió anteriormente, pueden llevarse a la práctica como un fusible de CC o un fusible de CA. Sin embargo, dado que la unidad de fusible 120 se conecta en serie con la fuente de alimentación 210 para suministrar la potencia de CC, cada uno del primer fusible 121 y el segundo fusible 122 puede ser preferentemente un fusible de CC.
Con referencia nuevamente a la Figura 4, la unidad de relé 130 puede incluir un primer relé 131 para conectar un terminal positivo de la unidad de fusible 120 y un terminal positivo del capacitor de enlace de CC 110 entre sí y un segundo relé 132 para conectar un terminal negativo de la unidad de fusible 120 y un terminal negativo del capacitor de enlace de CC 110 entre sí.
El primer relé 131 y el segundo relé 132 pueden contener un electroimán, por ejemplo una bobina, en su interior y pueden activarse o desactivarse mediante un campo magnético que se genera desde el electroimán. Dado que el electroimán se genera mediante una señal de excitación que se proporciona desde un módulo de control (no mostrado), el módulo de control puede controlar un estado de operación de cada uno de los relés que constituyen la unidad de relé 130.
En un ejemplo, la unidad de relé 130 puede bloquear una corriente que tiene una magnitud superior o igual a una segunda magnitud de bloqueo que fluye en el primer relé 131 o el segundo relé 132 independientemente del control del módulo de control.
En otras palabras, el primer relé 131 puede bloquear la corriente correspondiente cuando una magnitud de la corriente que fluye a través del primer relé 131 es mayor o igual que la segunda magnitud de bloqueo. Además, el segundo relé 132 puede bloquear la corriente correspondiente cuando una magnitud de la corriente que fluye a través del segundo relé 132 es mayor o igual que la segunda magnitud de bloqueo.
La unidad de relé 130 puede bloquear automáticamente la corriente correspondiente cuando una magnitud de la corriente que fluye a través de la unidad de relé 130 es mayor o igual que la segunda magnitud de bloqueo.
Cuando la fuente de alimentación 210 suministra la potencia de CC, una capacidad de bloqueo y un número de veces de bloqueo por parte de cada relé con base en la dirección de la corriente pueden estar limitados. En consecuencia, la segunda magnitud de bloqueo de acuerdo con la presente descripción puede determinarse con base en la capacidad de bloqueo de cada relé.
Con referencia nuevamente a la Figura 4, cuando un relé de carga inicial 141 que se describirá más adelante se desactiva, y cuando al menos uno del primer relé 131 y el segundo relé 132 se desactiva, la fuente de alimentación 210 y el capacitor de enlace de CC 110 pueden desconectarse entre sí.
En consecuencia, para reducir el número de bloqueos de cada relé, el primer relé 131 puede bloquear una corriente que tiene una magnitud mayor o igual a la segunda magnitud de bloqueo que se suministra desde la fuente de alimentación 210. En un ejemplo, el segundo relé 132 puede bloquear una corriente que tiene una magnitud mayor o igual que la segunda magnitud de bloqueo que se suministrará a la fuente de alimentación 210, es decir, que se suministre desde el terminal de carga 220.
En otras palabras, cuando la magnitud de la corriente que se suministra desde la fuente de alimentación 210 es mayor o igual que la segunda magnitud de bloqueo, la corriente puede bloquearse únicamente por el primer relé 131. Cuando la magnitud de la corriente a suministrarse a la fuente de alimentación 210 es mayor o igual que la segunda magnitud de bloqueo, la corriente puede bloquearse únicamente por el segundo relé 132.
Como se describió anteriormente, de acuerdo con la presente descripción, el dispositivo 100 puede reducir el número de bloqueos por cada relé al diferenciar entre el relé que realiza la operación de bloqueo de la sobrecorriente que se genera desde de la fuente de alimentación 210 y el relé que realiza la operación de bloqueo de la sobrecorriente que se genera desde el terminal de carga 220.
Con referencia nuevamente a la Figura 3 y la Figura 4, la unidad de carga inicial 140 se conecta en paralelo con el primer relé 131 y puede cargar el capacitor de enlace de CC 110 con la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210.
Cuando el capacitor de enlace de CC 110 no está cargado, la energía que se suministra al terminal de carga 220 puede ser inestable. En consecuencia, la unidad de carga inicial 140 puede cargar el capacitor de enlace de CC 110 antes de que el conversor de potencia 150, como se describe más adelante, suministre potencia al terminal de carga 220.
La Figura 5 muestra la carga del capacitor de enlace de CC 110 con la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210. En lo sucesivo, se describirá en detalle con referencia a las Figuras 3 a la 5 un proceso de carga del capacitor de enlace de CC 110 mediante la unidad de carga inicial 140.
La unidad de carga inicial 140 puede cargar el capacitor de enlace de CC 110 con la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210 cuando el primer relé 131 se desactiva y el segundo relé 132 se activa. Como se describió anteriormente, una tensión de cierta magnitud puede almacenarse en el capacitor de enlace de CC 110. En relación con esto, la cierta magnitud puede ser menor que una tensión de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210.
En consecuencia, como se muestra en la Figura 4, la unidad de carga inicial 140 puede incluir un relé de carga inicial 141 para bloquear la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210, y una resistencia de carga inicial para reducir una magnitud de la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210142.
En relación con esto, el relé de carga inicial 141 puede incluir un electroimán, por ejemplo, una bobina, como en el primer relé 131 y el segundo relé 132 y puede activarse o desactivarse mediante el campo magnético generado por el electroimán. Dado que el electroimán se genera por la señal de excitación que se proporciona desde el módulo de control, el estado operativo del relé de carga inicial 141 puede controlarse por el módulo de control.
Cuando el primer relé 131 y el segundo relé 132 se desactivan y se activan respectivamente, y el relé de carga inicial 141 se activa, y no se aplica energía al conversor de potencia 150 que se describirá más adelante, el circuito que se muestra en la Figura 4 puede representarse como se muestra en la Figura 5.
En relación con esto, la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210 puede reducirse por la resistencia de carga inicial 142 y luego puede aplicarse al capacitor de enlace de CC 110. En consecuencia, una magnitud de la tensión que se aplica al capacitor de enlace de CC 110 puede controlarse al ajustar la magnitud de la resistencia de la resistencia de carga inicial 142.
Con referencia nuevamente a la Figura 3 y la Figura 4, cuando se ha cargado el capacitor de enlace de CC 110, el conversor de potencia 150 puede convertir la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210 en potencia de CA y suministrar la potencia de CA al terminal de carga 220.
Como se muestra en la Figura 4, el conversor de potencia 150 puede convertir la potencia de CC que se suministra desde la fuente de tensión en potencia de CA de acuerdo con el control PWM (modulación de ancho de pulso) del módulo de control. Con este fin, el conversor de potencia 150 puede incluir una pluralidad de elementos de conmutación de potencia para realizar operaciones de conmutación de acuerdo con el control PWM. El elemento de conmutación pueden llevarse a la práctica como un IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) en un ejemplo.
La tensión de CC que se carga en el capacitor de enlace de CC 110 puede convertirse en potencia de CA mediante el conversor de potencia 150 y luego la potencia de CA puede suministrarse al terminal de carga 220. En relación con esto, el terminal de carga 220 puede conectarse a un sistema en el que se usa energía, por ejemplo, una carga. La Figura 6 muestra un esquema en el que la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210 se convierte en potencia de CA y luego, se suministra potencia de CA al terminal de carga 220. En lo sucesivo, se describirá en detalle con referencia a las Figuras 4 y 6 el proceso de suministro de potencia de CA al terminal de carga 220 mediante el conversor de potencia 150.
Cuando se ha cargado el capacitor de enlace de CC 110 descrito anteriormente, el relé de carga inicial 141 puede desactivarse y el primer relé 131 puede activarse.
Más específicamente, como se muestra en la Figura 5, cuando el capacitor de enlace de CC 110 se está cargando, el relé de carga inicial 141 puede activarse y el primer relé 131 puede desactivarse.
En relación con esto, el módulo de control mide una tensión del capacitor de enlace de CC 110. Cuando la tensión medida alcanza una cierta tensión, el módulo de control puede bloquear la señal de excitación que se proporcionará al relé de carga inicial 141 y puede proporcionar la señal de excitación al primer relé 131. En consecuencia, el relé de carga inicial 141 puede desactivarse y el primer relé de carga inicial 131 puede activarse.
Cuando se desactiva el relé de carga inicial 141 y se activan el primer relé 131 y el segundo relé 132, el circuito que se muestra en la Figura 4 puede cambiarse a como se muestra en la Figura 6. El conversor de potencia 150 puede convertir la tensión CC que se almacena en el capacitor de enlace de CC 110 en una potencia de CA trifásica y suministrar la potencia de CA al terminal de carga 220.
Con referencia a la Figura 4 a la Figura 6 nuevamente para resumir la descripción anterior, primero, el relé de carga inicial 141 y el segundo relé 132 se activan, y el primer relé 131 se desactiva para cargar el capacitor de enlace de CC 110 con la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210.
Cuando se ha cargado el capacitor de enlace de CC 110, el relé de carga inicial 141 se desactiva y el primer relé 131 se activa. Entonces, el conversor de potencia 150 convierte la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210 en potencia de CA a través del control de conmutación PWM y suministra la potencia de CA al terminal de carga 220.
En un ejemplo, el dispositivo de acuerdo con la presente descripción puede incluir además una unidad de fusible de CA (no mostrada) que se conecta en serie y dispuesta entre el conversor de potencia 150 y el terminal de carga 220, y bloquea una corriente que tiene una magnitud igual a o mayor que una tercera magnitud de bloqueo, como se suministra desde el terminal de carga 220.
En relación con esto, la tercera magnitud de bloqueo puede determinarse con base en las características de bloqueo de cada uno de los fusibles que constituyen la unidad de fusible de CA. La característica de bloqueo se describirá más adelante.
La unidad de fusibles de CA puede incluir uno o más fusibles de CA. Más específicamente, la unidad de fusibles de CA puede incluir tres fusibles de CA que se conectan y están dispuestos entre la salida del conversor de potencia 150 y el terminal de carga 220 como se muestra en la Figura 4.
Por ejemplo, cada fusible de CA puede ubicarse en cada una de las líneas de fase U, fase V y fase W para conectar el conversor de potencia 150 y el terminal de carga 220 entre sí. Cuando una corriente de CA que tiene una magnitud superior o igual a cierta magnitud fluye a través de cada fusible de CA, cada fusible de CA puede fundirse por el calor generado por la corriente correspondiente. En consecuencia, cada fusible de CA puede fundirse cuando una magnitud de corriente de CA que fluye a través de cada fusible de CA es mayor o igual a una tercera magnitud de bloqueo.
Como se describió anteriormente, dado que la salida de sobrecorriente de la fuente de alimentación 210 está bloqueada por la unidad de fusible 120 y la unidad de relé 130, la corriente de CA que se bloquea por la unidad de fusible de CA puede ser sobrecorriente que se suministra desde el terminal de carga.
La Figura 7 es un gráfico que muestra las características de bloqueo (curva de tiempo contra corriente) de un fusible y un relé de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. En lo sucesivo, con referencia a la Figura 4, Figura 6 y Figura 7, se describirá en detalle un proceso en el que la unidad de fusible 120 y la unidad de relé 130 bloquean la sobrecorriente con base en las características de bloqueo del fusible y el relé.
Como se describió anteriormente, la unidad de fusible 120 puede bloquear una corriente que tiene una magnitud igual o superior a la primera magnitud de bloqueo. La unidad de relé 130 puede bloquear una corriente que tiene una magnitud igual o superior a la segunda magnitud de bloqueo. En relación con esto, la primera magnitud de bloqueo puede determinarse con base en las características de bloqueo de la unidad de fusible 120, mientras que la segunda magnitud de bloqueo puede determinarse con base en la característica de bloqueo de la unidad de relé 130.
Con referencia a la Figura 7, las características de bloqueo del fusible y el relé pueden representarse como un gráfico de un tiempo de bloqueo con base en la magnitud de una corriente. Con referencia al gráfico de características de bloqueo del fusible y el relé, es posible que la magnitud de la corriente bloqueada por el fusible y el relé no sea constante. En otras palabras, la primera magnitud de bloqueo y la segunda magnitud de bloqueo mencionadas anteriormente no son magnitudes específicas y pueden variar en función del tiempo de bloqueo.
Por ejemplo, en referencia a la curva característica de bloqueo del relé, cuando la segunda magnitud de bloqueo es 100 [A], el relé puede bloquear la corriente correspondiente en al menos 10 [seg] (A1). Cuando la segunda magnitud de bloqueo es 1000 [A], el relé puede bloquear la corriente correspondiente en al menos 1 [seg] (A2).
En otras palabras, cuando una corriente de 100 [A] fluye en el relé durante más de 10 segundos, el relé puede bloquear la corriente de 100 [A]. Además, cuando una corriente de 1000 [A] fluye en el relé durante más de 1 segundo, el relé puede bloquear la corriente de 1000 [A]. En consecuencia, una región superior derecha de cada gráfico de característica de bloqueo que se muestra en la Figura 7 puede ser una región de bloqueo.
El dispositivo de acuerdo con la presente descripción puede realizar una cooperación protectora entre los relés y fusibles con diferentes características de bloqueo.
Más específicamente, como se muestra en la Figura 7, la región de bloqueo mediante la combinación del fusible y el relé de acuerdo con la presente descripción puede contener una región de bloqueo del disyuntor de CC convencional (disyuntor de corriente continua).
En consecuencia, el dispositivo de acuerdo con la presente descripción no solo puede bloquear todas las corrientes en la región que se bloquea por el disyuntor de CC convencional, sino que también puede bloquear las corrientes más rápidamente que el disyuntor de CC convencional.
Como se describió anteriormente, cuando el relé de carga inicial 141 que se muestra en la Figura 4 se desactivan, y el primer relé 131 y el segundo relé 132 se activan, la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación 210 puede convertirse en potencia de CA que a su vez puede suministrarse al terminal de carga 220 como se muestra en la Figura 6.
En relación con esto, las magnitudes de las corrientes que fluyen a través del primer fusible 121 y el primer relé 131 conectados en serie entre sí pueden ser las mismas. Además, las magnitudes de las corrientes que fluyen a través del segundo fusible 122 y el segundo relé 132 conectados en serie entre sí pueden ser las mismas.
Cuando fluye corriente de 100 [A] en el primer fusible 121 y el primer relé 131 debido a una salida de sobrecorriente desde la fuente de alimentación 210 o complementada desde el terminal de carga 220, el tiempo de bloqueo del relé es anterior al tiempo de bloqueo del fusible, como se muestra en la Figura 7, de manera que el relé puede bloquear la corriente correspondiente 10 segundos desde que fluye la corriente correspondiente (A1).
Por otro lado, cuando fluye corriente de 1000 [A] en el primer fusible 121 y el primer relé 131 debido a una salida de sobrecorriente de la fuente de alimentación 210 o que se suministra desde el terminal de carga 220, el tiempo de bloqueo por el fusible es anterior que el tiempo de bloqueo por el relé como se muestra en la Figura 7. Por lo tanto, en 0,1 segundos desde que fluye la corriente, el fusible puede bloquear la corriente (B).
En un ejemplo, como se describió anteriormente, el primer fusible 121 y el primer relé 131 pueden bloquear solo la salida de sobrecorriente de la fuente de alimentación 210, mientras que el segundo fusible 122 y el segundo relé 132 solo pueden bloquear la salida de sobrecorriente del terminal de carga. 220.
En este caso, cuando se emite una sobrecorriente desde la fuente de alimentación 210, solo el primer fusible 121 y el primer relé 131 pueden realizar la función de cooperación protectora descrita anteriormente. Por el contrario, cuando la sobrecorriente sale del terminal de carga 220, solo el segundo fusible 122 y el segundo relé 132 pueden realizar la función de cooperación protectora descrita anteriormente.
En resumen, cuando se produce un estado anormal en el terminal de carga 220 o en la fuente de alimentación 210 y, por lo tanto, se produce la sobrecorriente, la operación de bloqueo de corriente mediante el disyuntor de CC convencional puede implementarse mediante la cooperación de protección entre la unidad de relé 130 y la unidad de fusible. 120.
Más específicamente, cuando se produce la sobrecorriente en la fuente de alimentación 210 como se describió anteriormente, la operación de bloqueo de corriente puede realizarse mediante la cooperación de protección entre el primer fusible 121 y el primer relé 131. Cuando se produce la sobrecorriente en el terminal de carga 220, la operación de bloqueo de corriente puede realizarse mediante la cooperación protectora entre el segundo fusible 122 y el segundo relé 132.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de conversión de potencia (100) que incluye:
un capacitor de enlace de CC (110) que se configura para cargarse con potencia de corriente continua (CC) que se suministra desde una fuente de alimentación (210);
una unidad de fusible (120) que se conecta a una salida de la fuente de alimentación (210), en donde la unidad de fusible (120) se configura para bloquear una salida de corriente de la fuente de alimentación (210) o para suministrarse a la fuente de alimentación (210) y que tiene una magnitud mayor o igual a una primera magnitud de bloqueo;
una unidad de relé (130) que incluye un primer relé (131) que se configura para conectar un terminal positivo de la unidad de fusible (120) y un terminal positivo del capacitor de enlace de CC (110), y un segundo relé (132) que se configura para conectar un terminal negativo de la unidad de fusible (120) y un terminal negativo del capacitor de enlace de CC (110);
una unidad de carga inicial (140) que se conecta en paralelo con el primer relé (131), en donde la unidad de carga inicial (140) se configura para cargar el capacitor de enlace de CC (110) con la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación (210); y
un conversor de potencia (150) que se configura para convertir la potencia de CC desde la fuente de alimentación (210) en potencia de CA cuando el capacitor de enlace de CC (110) se ha cargado, y para suministrar la potencia de CA convertida a un terminal de carga (220),
en donde la unidad de relé (130) se configura para bloquear una corriente que fluye en el primer relé (131) o el segundo relé (132) y que tiene una magnitud igual o mayor que una segunda magnitud de bloqueo, caracterizado porque el primer relé (131) se configura para bloquear solo una corriente que se suministra desde la fuente de alimentación (210) y que tiene una magnitud igual o mayor que la segunda magnitud de bloqueo, y
en donde el segundo relé (132) se configura para bloquear solo una corriente a suministrar a la fuente de alimentación (210) y que tiene una magnitud igual o mayor que la segunda magnitud de bloqueo.
2. El dispositivo de conversión de potencia (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de fusible (120) incluye:
un primer fusible (121) en serie con un terminal positivo de la fuente de alimentación (210); y un segundo fusible (122) en serie con un terminal negativo de la fuente de alimentación (210).
3. El dispositivo de conversión de potencia (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera magnitud de bloqueo se determina con base en las características de bloqueo de la unidad de fusible (120),
en donde la segunda magnitud de bloqueo se determina con base en las características de bloqueo de la unidad de relé (130).
4. El dispositivo de conversión de potencia (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cuando el primer relé (131) se desactiva y el segundo relé (132) se activa, la unidad de carga inicial (140) se configura para cargar el capacitor de enlace de CC (110) con la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación (210).
5. El dispositivo de conversión de potencia (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de carga inicial (140) incluye:
un relé de carga inicial (141) que se configura para bloquear la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación (210); y
una resistencia de carga inicial (142) que se configura para reducir una magnitud de la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación (210).
6. El dispositivo de conversión de potencia (100) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde cuando se ha cargado el capacitor de enlace de CC (110), el relé de carga inicial (141) se desactiva y el primer relé (131) se activa.
7. El dispositivo de conversión de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dispositivo de conversión de potencia (100) incluye además una unidad de fusible de CA conectada en serie y dispuesta entre el conversor de potencia (150) y el terminal de carga (220), en donde la unidad de fusible de CA se configura para bloquear una corriente que se suministra desde el terminal de carga (220) y que tiene una magnitud mayor o igual a una tercera magnitud de bloqueo.
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