[实用新型]用于向第一用电装置供电的系统、轨道车辆和用于轨道车辆的驱动装置

说明书

一种用于向第一用电装置供电的系统，包括：输入滤波器，其设有构造成连接至DC能量源的输入部；以及连接至输入滤波器的输出部的DC中间链路。转换器设有连接至DC中间链路的输入部且设有被连接至第一用电装置的输出部。控制单元控制转换器以独立于DC中间链路上的电压变化而获得第一用电装置请求的供电。一组件构造成通过控制转换器将第一功率分量添加至要馈送到用电装置的功率来起到稳定DC中间链路上的电压的作用。控制第二用电装置消耗第二功率分量来辅助转换器的控制以获得稳定的DC中间链路电压，或者仅通过控制第二用电装置消耗第二功率分量来获得稳定的DC中间链路电压。还涉及一种用于轨道车辆的驱动装置以及一种轨道车辆。

技术领域

本实用新型涉及一种用于供电的系统，该系统包括输入滤波器，该输入滤波器包括至少一个电容器并且设有构造成连接至DC能量源的输入部；DC中间链路，其连接至输入滤波器的输出部；电压源转换器形式的转换器，其具有连接至DC中间链路的输入部和构造成连接至第一用电装置的输出部；控制单元，其构造成控制转换器以独立于DC中间链路上的电压变化而获得所述第一用电装置所请求的供电；以及构造成在DC中间链路上的电压变化时起作用以稳定DC中间链路上的电压的组件。

第一用电装置可以是任何用电装置例如电机，并且在所述系统安装于轨道车辆上的情况下用于推进车辆或者用在辅助动力系统中以向配电网络供电从而向安装在车辆上的插座、照明装置、制热装置和其他装置供电。DC中间链路能够连接至形式为电池或DC供电线路的 DC能量源，例如用于向轨道车辆供电。转换器可以是任何类型例如 DC/AC或DC/DC转换器，其由所述控制单元控制以(例如通过脉宽调制(PWM))切换以用于转换要馈送到所述第一用电装置的电力。

所述输入滤波器布置成使从DC能量源汲取的电流平稳地通过 DC中间链路。为了允许通过节约成本和能量的滤波器很好地抑制高频切换的谐波，这些滤波器通常会变得阻尼不良。当如本文所述的转换器表现出恒定功率负载(CPL)特性时(其意味着所述第一用电装置的耗电基本独立于DC中间链路上的电压)，减小/增加DC中间链路电压就需要增加/减少耗电以保持功耗不受影响。与阻尼不良的输入滤波器相关联地，这样的特性很可能会造成系统不稳定，因欠电压或过电压的跳闸而导致系统关闭。这正是为这样的系统提供构造成在DC 中间链路上的电压变化时起作用以稳定DC中间链路上的电压的组件的原因。然而，稳压的目的不仅是稳定系统，而且还要获得期望的阻尼以避免出现欠电压和过电压的跳闸。

背景技术

可以尝试通过增加无源阻尼部件(例如附加的或更大的滤波器) 来解决获得所述稳压的问题，但这会导致增加系统的复杂性、成本、重量、空间和总功耗的缺点。这是改为尝试以所谓的有源稳压的形式获得所述稳压的原因，其通过控制转换器将第一功率分量添加至要馈送到所述第一用电装置的功率以在DC中间链路上的电压发生变化时获得DC链路电压的稳定。这样的稳压作用不涉及添加过滤器形式的无源部件的上述缺点。然而，这种获得所述稳压的方式也具有缺点，原因在于功率负载的内部高优先级的功率控制目标可能会干扰为了稳压而生成的功率修正值。在这样的情况下，既不能保证系统稳定性，也不能保证内部控制目标的实现。内部控制目标包括比如电流、转矩和功率限制方面的保护功能，以及需要较大的控制带宽的性能目标。一个示例是电动车辆的牵引控制，其中可能需要进行快速功率控制从而在光滑的道路或轨道条件期间使得抓地力最大化。有源稳压的限制也可能是由功率控制的物理限制(例如阻断的转换器)造成的。本公开主要讨论本实用新型在轨道车辆中的系统上的应用，以便阐明本实用新型及其所要解决的问题，但不是为了将本实用新型限制于该应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在前文中所定义的类型的系统，该系统通过解决上述的系统问题针对已知的这些系统进行改进。

根据本实用新型，该目的是通过提供具有一种用于向第一用电装置供电的系统而实现的，所述系统包括：

输入滤波器，所述输入滤波器包括至少一个电容器并且设有构造成连接至DC能量源的输入部；