[发明专利]电力电子装置

说明书

本发明描述了一种电力电子装置(1)，包括输入部和DC链路(7、8)，所述输入部连接到过电流保护装置结构(3)，其中DC链路(7、8)包括至少两个DC链路电容器(Cdc)的串联连接。在这种电力电子装置中，火灾的风险应该被最小化。为此，故障检测装置(14)被设置成检测DC链路电容器(Cdc)之间的不平衡或DC链路电容器(Cdc)中的至少一个的过载，其中故障检测装置(14)控制连接到DC链路的最大电流感生装置。

技术领域

本发明涉及一种电力电子装置，该电力电子装置包括连接到过电流保护装置结构的输入部和DC链路，其中DC链路包括至少两个DC链路电容器的串联连接。

背景技术

DC链路电容器在许多情况下是电解电容器。当电解电容器过载时，例如由于过高的电压，存在该电容器严重损坏的风险，这最终可能导致火灾。这个问题是重要的，这是因为DC链路电容器通常位于具有用于环境空气进入的开口的冷却通道中。如果电容器爆炸，则几乎不可避免的是，闪光或火花经由冷却通道离开电力电子装置，从而造成火灾。

当电力电子装置的输入部被供应有DC电流时，电力电子装置的输入部可以直接连接到DC链路。例如，当多个电力电子装置连接到公共整流器级时，发生这种情况。

另一种可能性是电力电子装置的输入部连接到整流器，特别是连接到无源整流器。

无源整流器仅由无源部件形成。这具有可以以低成本制造无源整流器的优点。然而，无源整流器不能用于最小化火灾的风险。

发明内容

本发明的目的是最小化与电力电子装置相关的火灾风险。

该目的通过如开头所述的电力电子装置来解决，其中提供故障检测装置来检测DC链路电容器之间的不平衡或DC链路电容器中的至少一个的过载，其中故障检测装置控制连接到DC链路的最大电流感生装置。

当DC链路电容器中的一个过载时，该电容器损坏或爆炸的风险尤其会增加。例如当电容器不平衡时，出现过载情况。在电容器中的一个的部件损坏的情况下，出现最严重的不平衡。实际上，这是需要保护功能的主要原因之一。故障检测装置例如被设置成用于检测DC链路电容器的负载状况是否在允许的范围内相等。当故障检测装置例如检测到电容器之一过载时，该故障检测装置控制最大电流感生装置。最大电流感生装置在DC链路上建立了大电流流过DC链路的情况。该电流如此大，以致过电流保护装置结构会做出反应并中断从电网到整流器的输入部或从DC电源到DC链路的另外的电流供应。因此，没有另外的电流可以流入到DC链路中，并且因此没有另外的能量被供应到DC链路电容器，使得过载的DC链路电容器的爆炸的风险被最小化。

在本发明的实施例中，故障检测装置检测DC链路电容器中的至少一个的至少一个参数。该参数可以直接被检测或间接被检测到。在第一种情况下，直接从相应的电容器中获取参数。在第二种情况下，可以从电子装置的另一部分获得指示例如电容器过载的信息。这种间接检测可以例如通过监测电力电子装置的其它部件来进行，例如其它电压测量、温度测量、电流测量等，其中从所述这些测量可以推断DC链路电容器的过载情况。

在本发明的实施例中，故障检测装置至少将电容器中的一个电容器的参数与电容器中的另一个电容器的参数进行比较。这是检测不平衡的简单方法。

在本发明的实施例中，参数是电容器上的电压、通过电容器的电流、或电容器的温度。当例如一个电容器短路时，DC链路的全电压被施加到剩余的一个或多个电容器，这导致相应电容器的过载情况。对于超过容许水平的电容器的温度之间的差也是如此。在两种情况下，当使用无源整流器时，或者无源整流器以另一种方式连接到DC链路时，最大电流都会被感生或产生以操作连接在无源整流器的电网侧的过电流保护装置结构。

在本发明的实施例中，逆变器连接到DC链路，并且逆变器至少部分地形成最大电流感生装置。该逆变器包括多个受控开关。因此，所述受控开关可以被控制以闭合受控开关中的一个或多个，从而增加从DC链路获取的电流。