Dispositivo de conversión de potencia para vehículo eléctrico.

Dispositivo de conversión de potencia para un vehículo eléctrico,

que comprende:

un convertidor de potencia que acciona una máquina de inducción; y

una unidad de control (5) que controla el convertidor de potencia (2), en el que la unidad de control (5) incluye una unidad de detención de accionamiento (10, 25), Y la unidad de detención de accionamiento (10, 25) está caracterizada por una unidad de detección de temperatura de resistencia secundaria (30), que detecta el aumento de temperatura de una resistencia secundaria de la máquina de inducción (1) en base a una frecuencia angular (je deslizamiento de la máquina de inducción (1) calculada en base a una corriente detecfada por la máquina de inducción (1) y una constante del motor de la máquina de inducción, la información de velocidad de la máquina de inducción (1) calculada en base a la corriente. y la información de la velocidad de un vehiculo eléctrico detectada por una unidad de detección de información de velocidad externa (14), y una unidad emisora de señal de detención de accionamiento (31) que incluye un elemento de tiempo (23) que detecta que el aumento de temperatura de la resistencia secundaria continúa durante más de un intervalo de tiempo predeterminado basándose en la salida de la unidad de detección de temperatura de resistencia secundaria (30), y emite una señal de detención de accionamiento para detener una operación de accionamiento del convertidor de potencia (2) en base a la salida del elemento de tiempo y la información de velocidad del vehículo eléctrico.

Dispositivo de conversión de potencia para vehículo eléctrico Campo de la invención

[1] La presente invención se refiere a un dispositivo de conversión de potencia enfocado a la conducción de una 5 máquina rotatoria de CA utilizada para un vehículo eléctrico, tal como un vehículo ferroviario y un coche eléctrico, y más particularmente a una técnica de detección de un aumento anormal de la temperatura de un rotor de un motor para detener el funcionamiento de un convertidor de potencia, evitando de ese modo que el motor funcione incorrectamente.

Antecedentes

[2] Un motor de tren incluye un ventilador de refrigeración para suprimir la generación de calor de un rotor del

motor. Por lo tanto, cuando se obstruye un orificio de aspiración del ventilador, debido a que la eficacia de enfriamiento se vuelve insuficiente, la temperatura del rotor del motor sube, se produce una rotura del aislamiento del rotor y, en algunos casos, fallos del motor. En consecuencia, es necesario detectar un aumento anormal de la temperatura de un estator o un rotor de un motor causado por la obstrucción de un orificio de aspiración de un 15 ventilador con ef fin de detener el funcionamiento de un inversor, evitando de ese modo que el motor funcione incorrectamente.

[3] Por ejemplo, como tecnología convencional, la Literatura de patente 1 mencionada a continuación describe un método de cálculo de una temperatura de un rotor de un motor de inducción basado en el deslizamiento y una corriente del motor.

Lista de referencias citadas

Literatura de patente

[4] Literatura de patente 1: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición del público n.° 26-28142 [reivindicación 1, [16], y figura 1)

Sumario

Problema técnico

[5] Sin embargo, el método de cálculo de la temperatura del rotor del motor de inducción descrito en la Literatura de patente 1 mencionada anteriormente, se basa en la suposición de que se incorpora un sensor de velocidad en una máquina de inducción, es decir, el método utiliza un dispositivo de conversión de potencia que emplea el control con un sensor de velocidad. Por lo tanto, existe el problema de que si no hay ningún sensor de velocidad no se

puede estimar con precisión un valor de resistencia secundaria en el lado del rotor y no puede calcularse la temperatura en el lado del rotor.

[6] JP 23-219.54 da a conocer un medio de control para controlar la sobrecorriente y el aumento y descenso de la temperatura en un vehículo eléctrico. El dispositivo de accionamiento y control del vehículo tiene un circuito principal que comprende un inversor de WVF {velocidad de rotación y frecuencia variables) que convierte la CC en

CA o una frecuencia arbitraria; un condensador de filtro conectado al lado de la CC del inversor de WVF y un motor eléctrico del vehículo eléctrico conectado en el lado de la CA del inversor WVF, y que está provisto de medios de estimación de velocidad para obtener el valor estimado de la velocidad. La velocidad de rotación del motor eléctrico se proporciona desde la orden de tensión de salida y la corriente de salida del inversor de WVF, y el motor eléctrico se acciona y se controla mediante el control del inversor de VWF, en base ai valor de la velocidad obtenida a partir 4 de los medios de estimación de velocidad.

[7] JP 25-19231 describe un dispositivo para la detección de la dirección de giro o el número de revoluciones por minuto de un motor de inducción del que fluye una corriente a través del mismo cuando se aplica un valor de orden desde una unidad de salida de orden de tensión. Se extrae la señal de la componente de frecuencia más baja que la componente de frecuencia que depende de la constante de tiempo del circuito del motor de inducción y se

detecta la condición de rotación a partir de esa señal.

[8] JP 496681 describe un circuito que compensa las constantes interiores de la fluctuación de la temperatura sin necesidad de un sensor de alta precisión mediante la compensación del valor de ajuste de la resistencia

secundaria con la diferencia entre un valor detectado de la velocidad media y una velocidad estimada de un motor como fluctuación de la temperatura de la resistencia secundaria.

[9] JP 11 2993 da a conocer un medio de cálculo para proporcionar un control sobre el par de torsión mediante la compensación de un cambio en un valor de la resistencia secundaria debido al cambio en la temperatura de un

motor de inducción.

[1] En US 6 42 265, se estima una temperatura del rotor sin la necesidad de ningún sensor de temperatura directo mediante el uso sólo de cálculos informáticos basados en los datos fácilmente disponibles en el centro de control del motor. Así, es generalmente posible predeterminar una relación entre la temperatura del rotor y la resistencia del rotor para cualquier motor dado, de manera que mediante la determinación de la resistencia del rotor

se puede calcular la temperatura del rotor.

[11] JP 28-4369 da a conocer una unidad de control de vehículo eléctrico que determina el fallo de un motor y el de la propia unidad de control. Un medio de determinación de fallos determina fallos relacionados con el motor en base a la tensión del motor Vu, de tal manera que el medio de determinación de fallos calcula la velocidad del vehículo eléctrico Vmot a partir de la tensión del motor Vu detectada por un sensor de tensión y emite una señal de

determinación de fallos, cuando la diferencia es más grande que una diferencia de velocidad de referencia entre la velocidad del vehículo eléctrico V_MON obtenida desde el exterior de la unidad de control y la velocidad del vehículo eléctrico calculada Vmot.

[12] La presente invención se ha logrado teniendo en cuenta los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de conversión de potencia para un vehículo eléctrico capaz de detectar un

aumento anormal de la temperatura de una máquina de inducción, en un control sin sensores de velocidad de la máquina de inducción.

Solución ai problema

[13] Con el fin de resolver los problemas antes mencionados y conseguir el objeto de la presente invención, se proporciona un dispositivo de conversión de potencia para un vehículo eléctrico que incluye: un convertidor de

potencia que acciona una máquina de inducción; y una unidad de control que controla el convertidor de potencia, en el que la unidad de control incluye una unidad de detención de accionamiento, y la unidad de detención de accionamiento incluye una unidad de detección de la temperatura de la resistencia secundaria que detecta el aumento de la temperatura de una resistencia secundaria de la máquina de inducción en base a una corriente detectada por la máquina de inducción, la información de velocidad de la máquina de inducción calculada en base a 3 la corriente, y la información de la velocidad de un vehículo eléctrico detectada por una unidad de información de detección de velocidad externa, y una unidad de salida de señal de detención de accionamiento que emite una señal de detención de accionamiento para detener una operación de accionamiento del convertidor de potencia en base a la información de velocidad del vehículo eléctrico y una salida de la unidad de detección de temperatura de resistencia secundaria.

[14] La presente invención proporciona un dispositivo de conversión de potencia para un vehículo eléctrico según

la reivindicación independiente 1. Otras formas de realizaciones de la invención se realizan según las correspondientes reivindicaciones dependientes.

Efectos ventajosos de la invención

[15] Según la presente invención, en el control sin sensor de velocidad de una máquina de inducción, es posible 4 detectar un aumento anormal de la temperatura de la máquina de inducción.

[16] Breve descripción de los dibujos.

La figura 1 es un diagrama de configuración de un dispositivo de conversión de potencia según una primera forma de realización de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de configuración de una unidad de detención de accionamiento según una primera forma 45 de realización de la presente invención.

La figura 3 es un diagrama para explicar un principio de la detección de un aumento anormal de la temperatura de una resistencia secundaria según la primera forma de realización de la presente invención.

La figura 4 es un diagrama de configuración de un dispositivo de conversión de potencia según una primera forma

de realización de la presente invención.

La figura 5 es un diagrama de configuración de una unidad de detención... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de conversión de potencia para un vehículo eléctrico, que comprende:

un convertidor de potencia que acciona una máquina de inducción; y una unidad de control (5) que controla el convertidor de potencia (2), en ei que 5 la unidad de control (5) incluye una unidad de detención de accionamiento (1, 25), y

la unidad de detención de accionamiento (1, 25) está caracterizada por

una unidad de detección de temperatura de resistencia secundaria (3), que detecta el aumento de temperatura de una resistencia secundaria de la máquina de inducción (1) en base a una frecuencia angular de deslizamiento de la máquina de inducción (1) calculada en base a una corriente detectada por la máquina de 1 inducción (1) y una constante del motor de la máquina de inducción, la información de velocidad de la máquina

de inducción (1) calculada en base a la corriente, y la información de la velocidad de un vehículo eléctrico detectada por una unidad de detección de información de velocidad externa (14), y una unidad emisora de señal de detención de accionamiento (31) que incluye un elemento de tiempo (23) que detecta que el aumento de temperatura de la resistencia secundaria continúa durante más de un intervalo de tiempo predeterminado 15 basándose en la salida de la unidad de detección de temperatura de resistencia secundaria (3), y emite una

señal de detención de accionamiento para detener una operación de accionamiento del convertidor de potencia (2) en base a la salida del elemento de tiempo y la información de velocidad del vehículo eléctrico.

2. Dispositivo de conversión de potencia para un vehículo eléctrico según la reivindicación 1, en el que la unidad emisora de señal de detención de accionamiento (31) incluye una unidad de detección de anomalía (19) que

reconoce que la unidad de detección de velocidad extema (14) no ha funcionado correctamente cuando la información de velocidad del vehículo eléctrico es igual o mayor que un valor predeterminado, y la unidad emisora de señales de detención de accionamiento (31) emite la señal de detención de accionamiento en base a una salida del elemento del tiempo (23) y una salida de la unidad de detección de anomalía (19).