Suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo.

Un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo,

que comprende:

• un inversor (7) de energía eléctrica, que comprende un inversor (10), un transformador (11) y un rectificador (12) adaptados para convertir un primer tipo de energía de CC recibido a través de un cable (1) aéreo a un segundo tipo de energía de CC, y suministrar el segundo tipo de energía de CC a una carga (22) de CC;

• un proveedor (15) de energía eléctrica, que comprende un inversor (16), un transformador (17) y un rectificador (18) adaptados para convertir el primer tipo de energía de CC recibido a través del cable (1) aéreo a un tercer tipo de energía de CC;

• una unidad (19) de salida de energía constituida por un diodo (19) de acoplamiento catódico compuesto de un primer diodo (20), al cual se suministra el segundo tipo de energía de CC; y un segundo diodo (21), al cual se suministra el tercer tipo de energía de CC, y conectado tanto al inversor (7) de energía eléctrica como al proveedor (15) de energía eléctrica, adaptado para sacar la energía de CC de mayor voltaje de entre el segundo tipo de energía de CC y el tercer tipo de energía de CC; y

• un controlador (14) adaptado para recibir energía desde la unidad (19) de salida de energía, y adaptado para controlar el inversor (7) de energía eléctrica.

Suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a sistemas de suministro de energía eléctrica auxiliar para un vehículo que suministran energía de bajo voltaje, que es convertida a partir de energía de alto voltaje, a cargas tales como un acondicionador de aire y aparatos de iluminación instalados en un vehículo eléctrico.

ANTFCFDFNTFS DF I A TÉCNICA

Generalmente, un vehículo eléctrico tiene una batería de reserva en el mismo. Además, un vehículo está provisto de un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo que convierte la energía de alto voltaje suministrada desde un cable aéreo, a energía de bajo voltaje, y suministra la energía de bajo voltaje a una carga instalada en el vehículo. Sólo cuando la energía eléctrica ha sido suministrada desde el voltaje de la batería de reserva a un controlador del sistema de energía eléctrica auxiliar de suministro para vehículo, y el controlador se ha puesto en marcha, el sistema completo de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo está preparado para comenzar. Sin embargo, cuando el voltaje de la batería de reserva disminuye y no tiene suficiente voltaje para hacer funcionar el controlador, el controlador no comienza a funcionar, lo que resulta en que el sistema completo de suministro de energía auxiliar para vehículo no funciona.

Por lo tanto, tal como se describe, por ejemplo, en la Fig. 1 y la Fig. 2 de la publicación de patente japonesa 259.74/1989, abierta a inspección pública, hay provisto un proveedor de energía eléctrica (convertidor) para convertir la energía de alto voltaje, que es suministrada desde el cable aéreo, a la energía de bajo voltaje, y que suministra la energía eléctrica (fuente de energía eléctrica) al controlador (circuito de control), cuando el sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo comienza a funcionar. En respuesta al funcionamiento del proveedor de energía, cuando el vehículo empieza a funcionar, a pesar de que el voltaje de la batería de reserva ha disminuido, el controlador en el sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo normalmente funciona con la energía eléctrica suministrada desde el proveedor de energía.

Sin embargo, en el sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo descrito anteriormente, ha existido el problema siguiente. El proveedor de energía, a fin de reducir su frecuencia durante el uso, funciona sólo cuando el sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo comienza a funcionar; entonces, el funcionamiento se detiene después de que obtener energía eléctrica desde la salida de un inversor de energía eléctrica. Si se produce cualquier mal funcionamiento de cortocircuito durante la parada del arrancador, debido a un efecto tal como una ruptura dieléctrica en el lado de bajo voltaje entre el inversor de energía eléctrica y la carga, con el propósito de detener la salida desde el inversor de energía eléctrica, el controlador debe ordenar al inversor de energía eléctrica que detenga el funcionamiento. Sin embargo, debido a que no puede obtenerse la energía eléctrica normal desde el inversor de energía eléctrica debido a un cortocircuito y, además, el proveedor de energía está también detenido, la energía para el controlador se detiene; por consiguiente, una operación de parada normal del inversor de energía eléctrica basada en la orden desde el controlador ha sido imposible.

El documento DE 1 292 697 B describe un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo que comprende un inversor de energía eléctrica para convertir un primer tipo de energía de CC recibido a través de un cable aéreo a un segundo tipo de energía de CC. El segundo tipo de energía de CC es suministrado a una carga de CC. También, un proveedor de energía eléctrica recibe el segundo tipo de energía de CC. Cuando el funcionamiento del inversor de energía eléctrica no puede ser mantenido debido a una bajo voltaje en el cable aéreo, el proveedor de energía eléctrica toma energía de la batería y la suministra al inversor de energía eléctrica.

El documento EP 24 448 A1 describe una instalación de suministro de energía con un convertidor que puede ser alimentada desde un sistema de suministro eléctrico y que presenta un inversor estático, en el que el lado de entrada del inversor está dispuesto de manera que puede ser conectado a una batería a bordo, en el que un convertidor de CC a CC que suministra un voltaje de salida menor que el de la fuente de energía de entrada está dispuesto entre la batería de a bordo y el lado de entrada del inversor.

Un objetivo de la presente invención, que se ha ideado para resolver el problema anterior, es el de obtener un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo que puede reducir la frecuencia durante el uso para un proveedor de energía al valor más bajo posible, y puede detener normalmente un inversor de energía eléctrica cuando el proveedor de energía es iniciado inmediatamente para suministrar energía eléctrica a un controlador, incluso en un caso en el que la energía eléctrica normal no puede ser obtenida desde la salida del inversor de energía eléctrica.

Un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo según la presente invención comprende:

un inversor de energía eléctrica, que comprende un inversor, un transformador y un rectificador, para convertir un primer tipo de energía de CC recibida a través de un cable aéreo a un segundo tipo de energía de CC, y suministrar el segundo tipo de energía de CC a una carga de CC;

un proveedor de energía eléctrica, que comprende un Inversor, un transformador y un rectificador, para convertir el primer tipo de energía de CC recibido a través del cable aéreo a un tercer tipo de energía de CC; una unidad de salida de energía, constituida por un diodo con acoplamiento catódico/acoplamlento frontal, compuesto de un primer diodo, al cual se suministra el segundo tipo de energía de CC, y un segundo diodo, al cual se suministra el tercer tipo de energía de CC, y conectada tanto al inversor de energía eléctrica como al proveedor de energía eléctrica, para sacar la energía de CC de voltaje más alto de entre el segundo tipo de energía de CC o el tercer tipo de energía de CC; y

un controlador para recibir energía desde la unidad de salida de energía, y controlar el inversor de energía eléctrica.

De manera ventajosa, los desarrollos adicionales de dicho un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para un vehículo según la invención se especifican en las reivindicaciones secundarias.

BRFVF DFSCRIPCIÓN DF I OS PIRUJOS

La Fig. 1 es una vista que ilustra una configuración de un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo según la realización 1 de la presente invención;

La Fig. 2 es una vista que ilustra una configuración de un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo según la realización 2 de la presente invención; y

La Fig. 3 es una vista que ilustra una configuración de un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo según la realización 3 de la presente invención.

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La presente invención se describirá más detalladamente con referencia a los dibujos adjuntos.

Realización 1

La Fig. 1 es una vista que ilustra una configuración de un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo según la realización 1 de la presente invención. En esta figura, el número 1 indica un cable aéreo, y el número 2 indica un pantógrafo; aquí, la energía de alto voltaje desde el cable 1 aéreo es suministrada al sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo a través del pantógrafo 2. Como cable 1 aéreo, pueden citarse como ejemplos un alambre colocado sobre el suelo o en un tercer carril de los sistemas de metro.

Se explica la configuración en el sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo. El número 3 indica un arrancador automático, que está compuesto por un fusible 4, un contactor 5 electromagnético y una reactancia 6 de filtro de entrada. En el contactor 5 electromagnético, se representan una bobina, un interruptor y una resistencia para reducir el voltaje. Además, hay provisto un contactor, no ilustrado, entre la resistencia y la bobina. Un controlador, descrito más adelante, detecta cualquier voltaje excesivo introducido a través del pantógrafo 2, y abre el contactor; como resultado, la corriente no fluirá a través... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de suministro de energía eléctrica auxiliar para vehículo, que comprende:

-un inversor (7) de energía eléctrica, que comprende un inversor (1), un transformador (11) y un rectificador (12) adaptados para convertir un primer tipo de energía de CC recibido a través de un cable (1) aéreo a un segundo tipo de energía de CC, y suministrar el segundo tipo de energía de CC a una carga (22) de CC;

-un proveedor (15) de energía eléctrica, que comprende un inversor (16), un transformador (17) y un rectificador (18) adaptados para convertir el primer tipo de energía de CC recibido a través del cable (1) aéreo a un tercer tipo de energía de CC;

-una unidad (19) de salida de energía constituida por un diodo (19) de acoplamiento catódico compuesto de un primer diodo (2), al cual se suministra el segundo tipo de energía de CC; y un segundo diodo (21), al cual se suministra el tercer tipo de energía de CC, y conectado tanto al inversor (7) de energía eléctrica como al proveedor (15) de energía eléctrica, adaptado para sacar la energía de CC de mayor voltaje de entre el segundo tipo de energía de CC y el tercer tipo de energía de CC; y

-un controlador (14) adaptado para recibir energía desde la unidad (19) de salida de energía, y adaptado para controlar el inversor (7) de energía eléctrica.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el Inversor (7) de energía eléctrica comprende un interruptor (8) adaptado para controlar la corriente desde un cable (1) aéreo, en el que el interruptor (8) controlar la conversión del primer tipo de energía de CC al segundo tipo de energía de CC en base a señales de control en la salida del controlador (14).

3. Sistema según la reivindicación 1 o 2, en el que el sistema está configurado para suministrar al controlador (14) el tercer tipo de energía de CC a través de la unidad (19) de salida de energía cuando el sistema comienza a funcionar, y el segundo tipo de energía de CC a través de la unidad (19) de salida de energía después de que el segundo tipo de energía de CC ha sido sacado desde el Inversor (7) de energía eléctrica.

4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el sistema está configurado para suministrar el tercer tipo de energía de CC al controlador (14) a través de la unidad (19) de salida de energía si el voltaje del segundo tipo de energía de CC se vuelve menor que el voltaje del tercer tipo de energía de CC.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además:

un primer protector (3), conectado entre el cable (1) aéreo y el inversor (7) de energía eléctrica, adaptado para proteger el inversor (7) de energía eléctrica contra el primer tipo de energía de CC suministrado a través del cable (1) aéreo.

6. Sistema según la reivindicación 5, en el que el primer tipo de energía de CC es suministrado al proveedor (15) de energía eléctrica a través del primer protector (3).

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el inversor (23) de energía eléctrica está configurado para convertir el primer tipo de energía de CC a un cuarto tipo de energía de CA, y para suministrar el cuarto tipo de energía de CA a una carga (28) de CA.