Procedimiento para descargar un condensador de circuito intermedio de un convertidor de circuito intermedio de la tensión.

Procedimiento para descargar un condensador de circuito intermedio (CZK) de un convertidor de circuito intermedio de la tensión (2),

cuyo rectificador de la corriente (4) del lado de la red presenta semiconductores de potencia (A1, ..., A6) desconectables y se puede conectar por medio de un circuito en serie, que puede ser puenteado por medio de un relé de la red (NS), de un relé de carga previa (VS) y de una resistencia de carga previa (RV), de un transformador (T) y de un conmutador principal (HS) con una red de alimentación de tensión alterna, en el que el conmutador principal (HS) y el relé de la red (NS) se abren, en el que el relé de carga previa (VS) se cierra y en el que se conectan dos semiconductores de potencia (A1, A4; A2, A3) conmutables enfrentados diagonalmente del rectificador de corriente (4) del lado de la red.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/061816.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: NAGEL,ANDREAS, ACKERMANN,MARKUS, AMLER,GERALD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02M1/36 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02M APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE ALTERNA, DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE CONTINUA O DE CORRIENTE CONTINUA EN CORRIENTE CONTINUA Y UTILIZADOS CON LAS REDES DE DISTRIBUCION DE ENERGIA O SISTEMAS DE ALIMENTACION SIMILARES; TRANSFORMACION DE UNA POTENCIA DE ENTRADA EN CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA EN UNA POTENCIA DE SALIDA DE CHOQUE; SU CONTROL O REGULACION (transformación de la corriente o de la tensión especialmente adaptada para su uso en los relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/02; sistemas de regulacion de variables eléctricas o magnéticas en general, p. ej. utilizando transformadores, reactancias o bobinas de choque, combinacion de tales sistemas con convertidores estáticos G05F; para computadores digitales G06F 1/00; transformadores H01F; conexión o control de un convertidor teniendo en cuenta su unión funcional con una fuente similar u otra fuente de alimentación H02J; convertidores dinamoeléctricos H02K 47/00; control de los transformadores, reactancias o bobinas de choque, control o regulación de motores, generadores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos H02P; generadores de impulsos H03K). › H02M 1/00 Detalles de aparatos para transformación. › Medios para arrancar o parar convertidores.
  • H02M7/12 H02M […] › H02M 7/00 Transformación de una potencia de entrada en corriente alterna en una potencia de salida en corriente continua; Transformación de una potencia de entrada en corriente continua en una potencia de salida en corriente alterna. › utilizando tubos de descarga con electrodo de control o dispositivos semiconductores con electrodo de control.

PDF original: ES-2472919_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para descargar un condensador de circuito intermedio de un convertidor de circuito intermedio de la tensión.

La invención se refiere a un procedimiento para descargar un condensador de circuito intermedio de un convertidor de circuito intermedio de la tensión, cuyo rectificador de la corriente del lado de la red presenta semiconductores de potencia desconectables y se puede conectar por medio de un circuito en serie, que puede ser puenteado por medio de un relé de la red, de un relé de carga previa y de una resistencia de carga previa, de un transformador y de un conmutador principal con una red de alimentación de tensión alterna.

En el caso de convertidores de circuito intermedio de la tensión está presente, en general, un circuito de carga previa. Con este circuito de carga previa se carga el condensador de circuito intermedio. A través de la selección de la resistencia de carga previa se ajusta la corriente de carga. Esta corriente de carga no debe exceder una corriente máxima del diodo inverso de los semiconductores de potencia desconectables del rectificador de corriente del lado de la red. Si no estuviera presente ninguna resistencia previa, se ajustaría una corriente de carga, que excedería la capacidad de soporte de corriente máxima de los diodos del lado de la red. La consecuencia sería una destrucción de estos diodos. Tan pronto como ha alcanzado, por ejemplo, el 80 % el estado de carga máxima del condensador de circuito intermedio, se puentea la resistencia de carga previa por medio de un relé de la red. De esta manera, se conecta el rectificador de corriente del lado de la red por medio de un transformador de la red con una tensión de alimentación de tensión alterna.

Para fines de mantenimiento o bien en el caso de activación de fallos debe asegurarse que el condensador de circuito intermedio está descargado después de la desconexión el convertidor de circuito intermedio de la tensión en un tiempo relativamente corto. Al menos la tensión que cae en el condensador de circuito intermedio no debería ser mayor que 60V de tensión continua. De esta manera, si no existe ningún personal de mantenimiento en contacto con esta tensión continua, no pueden fluir corrientes corporales peligrosas.

En los convertidores de circuito intermedio de la tensión que se pueden adquirir en el mercado, el condensador de circuito intermedio está desconectado por medio de una resistencia conmutable. Esta resistencia se conecta eléctricamente en paralelo al condensador de circuito intermedio. Por lo tanto, para la descarga se necesitan componentes adicionales, como un relé o bien un semiconductor de potencia desconectable y una resistencia.

Se conoce a partir del documento DE 10 2007 047 713 A1 un procedimiento para la descarga de una red de alta tensión, que utiliza a tal fin la resistencia de carga previa existente. El circuito, que presenta un condensador de tensión continua, es una red de alta tensión presente en un vehículo híbrido. Esta red de alta tensión está constituida en el caso más sencillo por una batería, un convertidor de tensión con condensador de tensión continua, una o varias máquinas eléctricas, otros consumidores de alta tensión y un mazo de cables, que conecta de forma conductora eléctrica entre sí todos los componentes de alta tensión. La batería de alta tensión se puede conectar por medio de un circuito en serie que puede ser puenteado de una resistencia de carga previa y de un conmutador con un polo positivo del condensador de tensión continua. El polo negativo de este condensador de tensión continua se puede conectar por medio de otro conmutador o también directamente con un polo negativo de la batería de alta tensión. Para el proceso de descarga se emplea un relé de descarga, que dispone de la mima manera de un contacto de cierre o bien conmutador sencillo. Este relé de descarga está conectado con la resistencia de carga previa de tal manera que cuando están cerrados los contactos de este relé de descarga, se conecta la resistencia de carga previa eléctricamente en paralelo con el condensador de tensión continua.

A través de esta medida se limita el circuito de descarga conocido a un relé, puesto que la resistencia de carga previa no sólo se utiliza para fines de carga sino también para fines de descarga. A través del dimensionado de la resistencia de carga previa se consigue una descarga del condensador de tención continua claramente más rápidamente que con un circuito de descarga separado. Aunque se ha reducido mucho el gasto del circuito de descarga, se necesita siempre todavía un componente adicional, a saber, un relé, que reivindica un espacio de montaje correspondiente y debe conectarse con un circuito, que presenta un condensador de tensión continua.

Como estado de la técnica se conoce también el documento U 2004/0160792.

La invención tiene el cometido de indicar un procedimiento, con el que se puede descargar un condensador de circuito intermedio de un convertidor de circuito intermedio de la tensión descrito al principio.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención con las etapas del procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

Puesto que se abren un conmutador principal y un relé de la red, siendo conectados al mismo tiempo el relé de carga presente y dos semiconductores de potencia desconectables diagonalmente opuestos del rectificador de corriente del lado de la red, se conecta la resistencia de carga previa eléctricamente en paralelo al condensador de circuito intermedio. De esta manera, la resistencia previa se utiliza también en la descarga del condensador de circuito intermedio de un convertidor de circuito intermedio de la tensión, sin que deba preverse un relé o bien un conmutador adicional. Es decir, que durante la descarga del condensador de circuito intermedio de un convertidor de circuito intermedio de la tensión descrito al principio, se utilizan los componentes presentes.

Para la explicación adicional de la invención se hace referencia al dibujo, en el que se representan esquemáticamente dos formas de realización de un circuito intermedio de la tensión.

La figura 1 muestra una alimentación monofásica con transformador de un convertidor de circuito intermedio de la tensión, mientras que

La figura 2 muestra una alimentación trifásica con transformador de un convertidor de circuito intermedio de la tensión.

En la figura 1 se representa de un convertidor de circuito intermedio de la tensión 2 solamente el circuito intermedio de la tensión con un condensador de circuito intermedio CZK y un rectificador de corriente 4 del lado de la red.

El rectificador de corriente del lado de la carga con una carga conectada en él no se representa en detalle por razones de claridad. El convertidor de circuito intermedio de la tensión 2 se puede conectar por medio de otros componentes con una red de tensión alterna monofásica. A estos componentes adicionales pertenecen un circuito de carga previa 6, un circuito de puenteo 8, un transformador T para la separación del potencial y un conmutador principal HS. Debido a la conexión del convertidor de circuito intermedio de la tensión 2 en una red de tensión alterna monofásica, el rectificador de la corriente 4 del lado de la red presenta solamente dos derivaciones de puente 10 y 12, que presentan, respectivamente, dos semiconductores de potencia A1, A2 y A3, A4 desconectables que están conectados eléctricamente en serie. En la conexión 14 del lado de la tensión alterna de la derivación de puente 10, por medio del circuito de puenteo 8 está conectada una conexión de un arrollamiento secundaria 16 del transformador T. La segunda conexión de este arrollamiento secundario 16 está enlazada directamente con una conexión 18 del lado de la tensión alterna de la derivación de puente 12 del rectificador de corriente 4 del lado de la red. El circuito de carga previa 6 está conectado eléctricamente en paralelo con al circuito de puenteo 8. Este circuito de carga previa 6 presenta un relé de carga previa VS y una resistencia de carga previa RV. El relé de carga previa VS y la resistencia de carga previa RV están conectados eléctricamente en serie. El circuito de puenteo 8 presenta solamente un relé de la red NS. El arrollamiento primario 20 del transformador T se puede conectar por medio de un conmutador principal HS con una red de tensión alterna no representada en detalle.

Cuando este rectificador de circuito intermedio de la tensión 2 se conecta en una red de tensión alterna monofásica, se cierran el conmutador principal HS y el relé de carga previa VS. De esta manera se conecta una trayectoria de la corriente, a través de la cual fluye una corriente de carga, que carga el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para descargar un condensador de circuito intermedio (CZK) de un convertidor de circuito intermedio de la tensión (2) , cuyo rectificador de la corriente (4) del lado de la red presenta semiconductores de potencia (A1, …, A6) desconectables y se puede conectar por medio de un circuito en serie, que puede ser

puenteado por medio de un relé de la red (NS) , de un relé de carga previa (VS) y de una resistencia de carga previa (RV) , de un transformador (T) y de un conmutador principal (HS) con una red de alimentación de tensión alterna, en el que el conmutador principal (HS) y el relé de la red (NS) se abren, en el que el relé de carga previa (VS) se cierra y en el que se conectan dos semiconductores de potencia (A1, A4; A2, A3) conmutables enfrentados diagonalmente del rectificador de corriente (4) del lado de la red.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando se alcanza un estado de carga reducido predeterminado del condensador de circuito intermedio (CZK) , se abre el relé de carga previa (VS) y se desconectan los dos semiconductores de potencia (A1, A4; A2, A3) conmutables conectados del rectificador de corriente (4) del lado de la red del convertidor de circuito intermedio de la tensión (2) .


 

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