Dispositio de control de vehículo de tipo refrígerado por aire forzado.

Dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado que tiene un sopladorde aire (5),

que envía aire de refrigeración a una parte exotérmica, y que se instala bajo elsuelo de un vehículo eléctrico, en el que el dispositivo de control de vehículo de tiporefrigerado por aire forzado comprende: un componente de circuito de control (6) que incluyeun disyuntor; un componente de circuito de amortiguación (23) que es un componente decircuito de absorción de tensión; un condensador (3) que se conecta eléctricamente a unconvertidor y un inversor y atenúa una salida del convertidor; un dispositivo semiconductor(21) proporcionado en el convertidor y el inversor; un refrigerador (22) que enfría el calorgenerado por el dispositivo semiconductor (21) Y el componente de circuito de amortiguación(23) utilizando aire de refrigeración del soplador de aire (5); una barra conductora que conectaeléctricamente el dispositivo semiconductor (21) al condensador; y una barra colectora queconecta eléctricamente la barra conductora y el condensador (3), el dispositivo de control devehículo de tipo refrigerado por aire forzado comprendiendo además: una primera cámara dealojamiento (7) que aloja un primer cuerpo de soporte (25) que soporta una unidad derefrigeración (2) de tal manera que el primer cuerpo de soporte (25) puede moverse en unadirección de la superficie lateral de un vehículo eléctrico, y una segunda cámara dealojamiento (8) que está dispuesta debajo de la primera cámara de alojamiento (7) y aloja elsegundo cuerpo de soporte (26) que soporta el condensador de tal manera que el segundocuerpo de soporte (26) puede moverse en la dirección de la superficie lateral del vehículoeléctrico, la unidad de refrigeración (2) incluyendo el dispositivo semiconductor (21), elcomponente de circuito de amortiguación (23), el refrigerador (22) y la barra conductora (24),en el que la barra colectora se forma como una placa plana, y la barra conductora (24) y elcondensador se conectan a una misma superficie de la barra colectora a través de tomillosintroducidos por unos orificios de tomillo formados en la barra colectora, y la barra conductora(24) Y el condensador (3) se pueden separar uno del otro desmontando una de una porción deconexión entre la barra colectora y la barra conductora (24) Y una porción de conexión entre labarra colectora y el condensador (3).

Dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado (en lo sucesivo, "dispositivo de control de vehículo") que se utiliza para vehículos ferroviarios.

TÉCNICA ANTERIOR

En general, para accionar un motor de accionamiento principal proporcionado en un vehículo eléctrico, cuando el motor de accionamiento principal es un motor de inducción, se requiere un dispositivo de control de vehículo que incluya un llamado inversor de frecuencia variable de tensión variable ¡YVVF por sus siglas en inglés) que suministre energía eléctrica con una frecuencia variable y una tensión variable al motor de inducción, un convertidor utilizado cuando la instalación eléctrica funciona con corriente alterna, y dispositivos relacionados o similares. El dispositivo de control del vehículo se instala utilizando un espacio limitado existente bajo el suelo de un cuerpo del vehículo eléctrico, utilizándose muchos dispositivos exotérmicos en el dispOSitivo de control del vehículo. Generalmente, los dispositivos exotérmicos se refrigeran por aire forzado mediante una unidad de refrigeración que tiene un radiador para la refrigeración de los dispositivos exotérmicos, o con un soplador de aire que envía aire de refrigeración al radiador.

Cuando los dispositivos de control de vehículo se clasifican en base a la estructura de sus unidades de refrigeración, los dispositivos de control de vehículo se pueden dividir a grandes rasgos en un tipo de dispositivo de control de vehículo en el que la unidad de refrigeración se desmonta en la dirección de la superficie del rail (en lo sucesivo, "cara superficial inferior del vehículo eléctrico") , y otro tipo de dispositivo de control de vehículo en el que la unidad de refrigeración se desmonta en la dirección de la superficie lateral de un vehículo eléctrico. La unidad de refrigeración inCluye un componente de circuito amortiguador, que es un componente de circuito de absorción de tensión que tiene una resistencia, un dispositivo semiconductor tal como un IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) , un refrigerador que enfría el calor perdido generado por la conmutación del dispositivo semiconductor y el calor generado por el componente de circuito amortiguador, un cable eléctrico y una barra conductora que conecta eléctricamente un condensador para atenuar una salida del convertidor.

Cuando el dispositivo semiconductor está en funcionamiento, una tensión aplicada al dispositivo, que incluya una tensión con fluctuaciones y que sobrepase una tensión de servicio máxima del dispositivo, romperá, en algunos casos, el dispositivo semiconductor. Por lo tanto, para suprimir la tensión aplicada al dispositivo dentro de una tensión de servicio máxima del dispositivo, es necesario suprimir un valor de impedancia de una inductancia entre el dispositivo semiconductor y un condensador dentro de un valor de especificación. En esta inductancia se incluyen una inductancia de los propios componentes eléctricos tales como el dispositivo semiconductor y el condensador, y una inductancia de la instalación eléctrica causada por un cable eléctrico y una barra conductora que conecta eléctricamente estos componentes entre sí. En particular, se ha sabido que si se acorta la distancia entre estos componentes se puede reducir el valor de impedancia de la inductancia de la instalación eléctrica.

Por ejemplo, un dispositivo de control de vehículo convencional descrito en el Documento de Patente 1, mencionado a continuación, incluye una unidad de refrigeración que tiene un absorbedor de calor que absorbe el calor de un dispOSitivo semiconductor, un componente de circuito de absorción de tensión y un componente de circuito de control, y tiene también un radiador que irradia el calor absorbido, así como un soplador de aire que envía aire de refrigeración al radiador. El dispositivo de control de vehículo se aloja en una caja de control a modo de carcasa (en lo sucesivo, "carcasa del dispositivo de control del

vehículo") , y se instala debajo de un suelo de un vehículo eléctrico.

Documento de Patente 1: Solicitud de patente japonesa pública nO H07-251737.

Se conocen otros dispositivos de control de vehículos por las patentes JP-A408238950 y JP-A-4113113485.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

PROBLEMA PARA RESOLVER POR LA INVENCiÓN

Como se describió anteriormente, cuando los dispositivos de control de vehículos se clasifican según las estructuras de las unidades de refrigeración, se pueden dividir a grandes rasgos en un tipo de dispositivo de control de vehículo en el que una unidad de refrigeración se desmonta hacia el lado de la superficie inferior de un vehículo eléctrico, y otro tipo de 15 dispositivo de control de vehículo en el que una unidad de refrigeración se desmonta en la dirección de la superficie lateral de un vehículo eléctrico. En el dispositivo de control del vehículo en el que la unidad de refrigeración se desmonta hacia el lado de la superficie inferior del vehículo eléctrico, en el momento de mantenimiento del dispositivo de control del vehículo o la sustitución de la unidad de refrigeración, el operador tiene que realizar esta operación por

debajo del dispositivo de control del vehículo, hay problemas de que la operabilidad sea deficiente y el tiempo requerido para el mantenimiento y la sustitución de la unidad de refrigeración es largo.

Por otro lado, en el dispositivo de control de vehículo en el que la unidad de refrigeración se desmonta en la dirección de la superficie lateral del vehículo eléctrico, existe 25 la ventaja de que el tiempo requerido para el mantenimiento y la sustitución de la unidad de refrigeración es más corto en comparación con el caso en el que la operación se realice en el lado de la superficie inferior del vehículo eléctrico. Sin embargo, para asegurar suficientemente el tamailo de una abertura que se forma en la superficie lateral de la carcasa del dispositivo de control de vehículo y a través de la cual se separa la unidad de refrigeración, o para evitar que una estructura en el lado del cuerpo del vehículo, como un conducto de cableado existente en la dirección de la superficie lateral del vehículo eléctrico, obstaculice el desprendimiento de la unidad de refrigeración, es necesario reducir el tamailo exterior de la unidad de refrigeración, concretamente su altura.

Por otro lado, en el caso del dispositivo de control de vehículo convencional como se describe en el Documento de Patente 1 mencionado anteriormente, como el dispositivo semiconductor, el componente de circuito amortiguador, el refrigerador, el condensador, el cable eléctrico, y la barra conductora están formados integralmente, la unidad de refrigeración no puede reducirse en cuanto a tamaño y peso y surge el problema de que su mantenimiento y manejabilidad sean deficientes. En particular, el condensador es pesado y ocupa aproximadamente el 30% de toda la masa de la unidad de refrigeración, y por lo tanto el condensador es un gran factor que dificulta la reducción de la unidad de refrigeración en cuanto a tamailo y peso.

La presente invención se ha logrado en vista de los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de control de vehículo de tipo 45 refrigerado por aire forzado que puede reducir el tamaño y el peso de su unidad de refrigeración y mejorar su mantenimiento y manejabilidad.

MEDIOS PARA RESOLVER EL PROBLEMA

[0012) Con el fin de resolver los problemas anteriormente mencionados y lograr el objeto, según un aspecto de la presente invención, se proporCiona un dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado que tiene un ventilador de aire, que envía aire de refrigeración a una parte exotérmica, y que se instala bajo el suelo de un vehículo eléctrico, en el que el dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado comprende: un componente del circuito de control que incluye un disyuntor; un componente de circuito de amortiguación que es un componente de circuito de absorción de tensión; un condensador que está conectado eléctricamente a un convertidor y un inversor y que atenúa una salida del convertidor; un dispositivo semiconductor proporcionado en el convertidor y el inversor; un refrigerador que enfría el calor generado por el dispositivo semiconductor y el com ponente de circuito de amortiguación que utiliza aire de refrigeración del soplador de aire; una barra conductora que conecta eléctricamente el dispositivo semiconductor al condensador; y una barra colectora que conecta... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado que tiene un soplador de aire (5) , que envía aire de refrigeración a una parte exotérmica, y que se instala bajo el suelo de un vehículo eléctrico, en el que el dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado comprende: un componente de circuito de control (6) que incluye un disyuntor; un componente de circuito de amortiguación (23) que es un componente de circuito de absorción de tensión; un condensador (3) que se conecta eléctricamente a un convertidor y un inversor y atenúa una salida del convertidor; un dispositivo semiconductor

(21) proporcionado en el convertidor y el inversor; un refrigerador (22) que enfría el calor generado por el dispositivo semiconductor (21) Y el componente de circuito de amortiguación

(23) utilizando aire de refrigeración del soplador de aire (5) ; una barra conductora que conecta eléctricamente el dispositivo semiconductor (21) al condensador; y una barra colectora que conecta eléctricamente la barra conductora y el condensador (3) , el dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado comprendiendo además: una primera cámara de alojamiento (7) que aloja un primer cuerpo de soporte (25) que soporta una unidad de refrigeración (2) de tal manera que el primer cuerpo de soporte (25) puede moverse en una dirección de la superficie lateral de un vehículo eléctrico, y una segunda cámara de alojamiento (8) que está dispuesta debajo de la primera cámara de alojamiento (7) y aloja el segundo cuerpo de soporte (26) que soporta el condensador de tal manera que el segundo cuerpo de soporte (26) puede moverse en la dirección de la superficie lateral del vehículo eléctrico, la unidad de refrigeración (2) incluyendo el dispositivo semiconductor (21) , el componente de circuito de amortiguación (23) , el refrigerador (22) y la barra conductora (24) , en el que la barra colectora se forma como una placa plana, y la barra conductora (24) y el condensador se conectan a una misma superficie de la barra colectora a través de tomillos introducidos por unos orificios de tomillo formados en la barra colectora, y la barra conductora

(24) Yel condensador (3) se pueden separar uno del otro desmontando una de una porción de conexión entre la barra colectora y la barra conductora (24) Y una porción de conexión entre la barra colectora y el condensador (3) .

2. Dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado, según la reivindicación 1, que comprende además una tercera cámara de alojamiento (9) que aloja el componente de circuito de control (6) .

3. Dispositivo de control de vehículo de tipo refrigerado por aire forzado, según la reivindicación 2, en el que el soplador de aire (5) está dispuesto entre la primera cámara de alojamiento (7) , la segunda cámara de alojamiento (8) y la tercera cámara de alojamiento (9) .

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