Зарядное устройство для аккумулятора

Авторы патента:

ХАМАДА Мицухару (JP)

ТАИМА Тацухару (JP)

ЯНАСЕ Хидеюки (JP)

ЯНО Йосиаки (JP)

H02M1/00 - Элементы схем

Владельцы патента RU 2582079:

НИССАН МОТОР КО., ЛТД. (JP)

Изобретение относится к устройствам для заряда аккумуляторных батарей. Технический результат - повышение эффективности преобразования мощности. Зарядное устройство для аккумулятора, на котором смонтированы компоненты преобразования мощности для преобразования мощности сети энергоснабжения в мощность постоянного тока, в котором компоненты преобразования мощности включают в себя прерыватель мощности для включения/выключения входной мощности переменного тока, схему преобразования мощности для преобразования входной мощности переменного тока в предварительно определенную мощность переменного тока, схему преобразования напряжения для преобразования предварительно определенной мощности переменного тока к предварительно определенному напряжению и схему выпрямителя для преобразования мощности переменного тока, преобразованной к предварительно определенному напряжению, содержит центральную раму, на которой смонтированы компоненты преобразования мощности, внешние кожухи, присоединенные к центральной раме таким образом, чтобы покрывать центральную раму, при этом прерыватель мощности, схема преобразования мощности, схема выпрямителя и схема преобразования напряжения смонтированы в таком порядке на центральной раме. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к зарядному устройству для аккумулятора, предпочтительно, применяемому для заряда аккумулятора, помещенного в электрическое транспортное средство или гибридное транспортное средство.

Предшествующий уровень техники

Известно, что зарядное устройство для аккумулятора состоит из электрической схемы, включающей в себя систему подачи мощности, для подачи электрической мощности к аккумулятору источника питания, на внутренней стороне задней части индикаторного окна шасси и/или в задней части панели оператора (см. параграф 0017 и фиг. 3 и 4 в PTL 1).

Список библиографических ссылок

Патентные документы

PTL 1: Выложенная заявка на патент (Япония) номер H11-266509

Краткое изложение сущности изобретения

В зарядном устройстве предшествующего уровня техники, однако, не приводится какого-либо обсуждения относительно длин кабелей между компонентами преобразования мощности. Поэтому, если длины кабелей не выполнены равными при преобразовании мощности трехфазного тока в мощность постоянного тока, дисбаланс электрических свойств соответствующих фаз, такой как шум, индукция между кабелями и т.п., вероятно проявляется и ведет к снижению эффективности преобразования мощности.

Задачей, которая должна быть решена посредством настоящего изобретения, является предоставление зарядного устройства, которое может задавать длины кабелей между компонентами преобразования мощности равными, насколько возможно, с тем, чтобы повышать эффективность преобразования мощности.

Настоящее изобретение решает вышеупомянутую проблему посредством монтажа прерывателя мощности, схемы преобразования мощности, схемы выпрямителя и схемы преобразования напряжения в таком порядке на центральной раме, составляющей шасси зарядного устройства для аккумулятора.

Согласно настоящему изобретению, поскольку длины кабелей между компонентами преобразования мощности выполнены равными, насколько возможно, и потоки соответствующих мощностей в теоретической схеме и реальной схеме зарядного устройства для аккумулятора выполнены, по существу, равными, эффективность преобразования мощности может быть повышена.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является принципиальной схемой, изображающей систему зарядного устройства, к которой применяется вариант осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 является блок-схемой, изображающей компоненты, составляющие зарядное устройство на фиг. 1 и протекание электрической мощности в нем.

Фиг. 3 является чертежом, показывающим структуру монтажа устройства преобразования мощности, составляющего зарядное устройство на фиг. 2, на центральную раму.

Фиг. 4 - это общий вид в перспективе, показывающий шасси зарядного устройства, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 - это вид в перспективе, в котором шасси на фиг. 4 раскрыто и показано.

Фиг. 6 - это вид в разрезе, взятый по линии VI-VI на фиг. 4.

Фиг. 7 - это покомпонентный вид в перспективе, в котором внешний кожух на фиг. 5 рассматривается со своей задней стороны.

Фиг. 8 - это вид в перспективе, укрупняющий и показывающий часть VIII на фиг. 5.

Фиг. 9 - это вид в перспективе, укрупняющий и показывающий часть IX на фиг. 5.

Фиг. 10 - это вид в перспективе, показывающий состояние, когда радиаторы смонтированы на центральную раму на фиг. 5.

Фиг. 11A - это вид в перспективе, показывающий состояние, когда устройство преобразования мощности смонтировано на центральную раму на фиг. 5, которая рассматривается спереди.

Фиг. 11B - это вид в перспективе, показывающий состояние, когда устройство преобразования мощности смонтировано на центральную раму на фиг. 5, которая рассматривается сзади.

Фиг. 12 - это вид в разрезе, взятый по линии XII-XII на фиг. 6.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Общая схема зарядной системы 1

Общая схема зарядной системы, к которой применяется вариант осуществления настоящего изобретения, будет сначала описана в данном документе со ссылкой на фиг. 1. Зарядная система 1 этого примера должна применяться к случаю, когда аккумуляторная батарея 6, помещенная в электрическое транспортное средство или гибридное транспортное средство, заряжается и является системой, в которой схема 3 преобразования мощности непосредственно преобразует мощность трехфазного тока, подаваемую от источника 2 мощности трехфазного тока, в мощность однофазного тока, которую трансформатор 4, соответственно, повышает или понижает, и после этого выпрямитель 5 преобразует эту мощность в мощность постоянного тока, чтобы заряжать аккумуляторную батарею 6. В то же время ссылка 7 представляет сглаживающую схему, 11 представляет прерыватель мощности для включения и выключения источника 2 мощности трехфазного тока, и 12 представляет зарядный элемент.

В зарядной системе 1 настоящего примера, на соответствующих выходных линиях, соответствующих фазам (R-фазе, S-фазе, T-фазе), к которым мощность трехфазного тока подается от источника 2 мощности трехфазного тока, предоставляется схема 8 фильтра для снижения гармоник в качестве меры противодействия шуму. Схема 8 фильтра настоящего примера состоит из трех реакторов 81 фильтра, соответственно соединенных с соответствующими фазами R, S, T, и шести конденсаторов 82L, 82R фильтра, соединенных между соответствующими фазами R, S, T. Конденсаторы 82L, 82R фильтра, например, состоят из шести конденсаторов фильтра.

В зарядной системе 1 настоящего примера мощность трехфазного тока подается через схему 8 фильтра к схеме 3 преобразования мощности и преобразуется в мощность однофазного тока. Схема 3 преобразования мощности настоящего примера состоит из шести двунаправленных переключающих устройств 31 (311-316), размещенных в структуре типа матрицы, соответствующей R-фазе, S-фазе, T-фазе, и также упоминается как матричный преобразователь. В то время как ссылочный указатель 31 будет упоминаться далее в данном документе, когда собирательно называется одно двунаправленное переключающее устройство, ссылочные указатели 311-316 будут упоминаться, когда называется конкретное устройство, выбранное из шести двунаправленных переключающих устройств.

Каждое из двунаправленных переключающих устройств 31 состоит из IGBT-модуля, в котором IGBT в качестве полупроводникового переключающего устройства объединяется и соединяется встречно-параллельным образом с ограничительным диодом. Между тем, конструкция каждого двунаправленного переключающего устройства 31 не ограничивается тем, что показано на чертежах, и может быть любой другой конструкцией, где два непроводящих в обратном направлении IGBT соединяются встречно-параллельным образом, например.

Для каждого двунаправленного переключающего устройства 31, с целью защиты двунаправленного переключающего устройства 31 от выброса напряжения, сгенерированного в ответ на действия включения/выключения рассматриваемого двунаправленного переключающего устройства 31, схема 32 сглаживающего фильтра (321-326) предоставляется на его входной стороне и его выходной стороне, в которой объединяются один конденсатор 327 сглаживающего фильтра (см. принципиальную схему, показанную в нижней правой части на том же чертеже) и три диода. В то время как ссылочный указатель 321 будет упоминаться далее в данном документе, когда собирательно называется единственная схема сглаживающего фильтра, ссылочные указатели 321-326 будут упоминаться, когда называется конкретная схема сглаживающего фильтра, выбранная из шести схем сглаживающих фильтров.

Зарядная система 1 настоящего примера состоит из схемы 9 управления матричным преобразователем для управления включением/выключением соответствующих двунаправленных переключающих устройств 31 схемы 3 преобразования мощности. Схема 9 управления матричным преобразователем вводит значение напряжения, подаваемого от источника 2 мощности трехфазного тока, значение постоянного тока, выводимого в настоящий момент, и заданное значение целевого тока, на основе которых управляет соответствующими стробирующими сигналами двунаправленных переключающих устройств 31 и управляет мощностью однофазного тока, выводимой в трансформатор 4, чтобы получать мощность постоянного тока, согласующуюся с целевой.

Трансформатор 4 повышает или понижает напряжение мощности однофазного тока, преобразованной посредством схемы 3 преобразования мощности, до предварительно определенного значения. Выпрямитель 5 состоит из четырех выпрямляющих диодов 51-54, например, чтобы преобразовывать управляемую по напряжению мощность однофазного тока в мощность постоянного тока. Дополнительно, сглаживающая схема 7 состоит из индуктора 71 и конденсатора 72, чтобы сглаживать и приводить пульсирующий ток, содержащийся в выпрямленном постоянном токе, и, тем самым, приводить его в состояние, близкое к постоянному току. Зарядный элемент 12 соединяет постоянный ток, сглаженный посредством сглаживающей схемы 7, с зарядным вводом транспортного средства (не показан) и посредством него подает электрическую мощность.

Посредством зарядной системы 1 настоящего примера, которая составлена способом, который описан выше, как показано на фиг. 2, мощность трехфазного тока, подаваемая от источника 2 мощности трехфазного тока, подается через прерыватель 11 мощности и реакторы 81 фильтра к схеме 3 преобразования мощности и, поскольку схема 9 управления матричным преобразователем управляет схемой 3 преобразования мощности, преобразуется непосредственно в мощность однофазного тока и дополнительно регулируется вверх или вниз до правильного напряжения посредством трансформатора 4 и после этого преобразуется в мощность постоянного тока посредством выпрямителя 5. Далее мощность постоянного тока, сглаженная посредством сглаживающей схемы 7, подается через зарядный элемент 12 к аккумуляторной батарее 6, тем самым заряжая аккумуляторную батарею 6. Между тем, зарядная система 1, которая описана выше, является просто примером, и зарядная система 1A, согласно настоящему изобретению не ограничивается зарядной системой 1 по конструкции, которая показана на чертеже.

Размещение компонентов зарядного устройства

Далее размещение и конструкция зарядного устройства 1A, включающего в себя выключатель 11 электропитания через зарядный элемент 12 на фиг. 2, будут описаны в данном документе со ссылкой на фиг. 3-12. Отметим, что соответствие будет показано посредством присоединения идентичных ссылочных указателей к компонентам, идентичным показанным на фиг. 1 и 2.

Зарядное устройство 1A настоящего примера составлено так, что с внутренней стороны шасси 13 смонтированы выключатель 11 электропитания, реакторы 81 фильтра, схема 3 преобразования мощности, схема 9 управления матричным преобразователем, трансформатор 4, выпрямитель 5 и сглаживающая схема 7, показанная на фиг. 2, и из шасси 13 выводится кабель 12a, на конце которого монтируется зарядный элемент 12. Компоненты, смонтированные на шасси 13, будут также упоминаться как компоненты преобразования мощности.

Что касается шасси 13, его нижняя часть 141 прикрепляется к месту установки рассматриваемого зарядного устройства 1A и состоит из центральной рамы 14, на которой монтируются вышеупомянутые компоненты преобразования мощности, и внешнего кожуха 15, смонтированного на и охватывающего обе стороны центральной рамы 14. Между тем, "обе стороны" центральной рамы 14 означают переднюю и заднюю части в примере, показанном на чертежах, и определяется, что передней частью является та, где пользователь получает доступ, когда зарядное устройство 1A установлено, а задней частью является противоположная ей. Неотъемлемым предметом настоящего изобретения является монтаж внешнего кожуха 15 так, что он обжимает центральную раму 14, и, следовательно, обе стороны не ограничиваются передней и задней и могут быть левой и правой боковыми поверхностями.

Центральная рама 14 включает в себя опорную плиту 141, составляющую нижнюю часть, прикрепленную к месту установки зарядного устройства 1A любым средством крепления, таким как анкерные болты, и основную часть 142 центральной рамы, согнутую в C-образной форме в горизонтальном поперечном сечении, и основная часть 142 центральной рамы, как показано на фиг. 5, прикрепляется к опорной плите 141. Состояние горизонтального поперечного сечения основной части 142 центральной рамы показано на фиг. 6, опорная плита 141 показана на фиг. 8, а верхняя часть основной части 142 центральной рамы показана на фиг. 9.

Как показано на фиг. 8, опорная плита 141 включает в себя основную часть 141a опорной плиты, прикрепленную к месту установки посредством анкерных болтов или т.п., и крепежную скобу 141b, прикрепленную к основной части 141a опорной плиты посредством сварки, и основная часть 142 центральной рамы прикрепляется к крепежной скобе 141b посредством болтов или т.п. Основная часть 142 центральной рамы, таким образом, стоит вертикально и надежно прикреплена к месту установки. Между тем, как показано на фиг. 9, в верхней части основной части 142 центральной рамы предусмотрена трубка 143, так, чтобы пронизывать ее, и на обоих концах предусмотрены захватные приспособления 144 для подвешивания. Поскольку центральная рама 14 с компонентами преобразования мощности, смонтированными на ней, как описано позже, являются тяжелым грузом, приспособления 144 для подвешивания могут быть полезными в работе по установке посредством подвешивания их на крюк подъемного крана, когда зарядное устройство 1A должно транспортироваться к месту установки.

Обращаясь к фиг. 5, внешний кожух 15 включает в себя первый внешний кожух 15a, смонтированный на передней стороне центральной рамы 14, и второй внешний кожух 15b, смонтированный на задней стороне центральной рамы 14. Как показано на том же чертеже, первый внешний кожух 15a настоящего примера включает в себя боковую пластину, согнутую в C-образной форме, включающей в себя постепенно изогнутую линию в поперечном сечении, и верхнюю пластину, где боковая пластина и верхняя пластина скреплены вместе посредством сварки или т.п. Дополнительно, как показано на фиг. 4, на боковой пластине спереди предусмотрена панель 151 оператора для приема ввода рабочих инструкций и отображения состояний управления, например, и карман 152 элемента для размещения неиспользуемого зарядного элемента 12.

Второй внешний кожух 15b настоящего примера формируется в виде плоской пластины, как показано на фиг. 5, и на нем открываются сквозное отверстие 153, в котором монтируются схема 3 преобразования мощности и выпрямитель 5, и сквозное отверстие 154 для выставления радиаторов, смонтированных на схеме 3 преобразования мощности и выпрямителе 5, наружу из шасси. Дополнительно, первый внешний кожух 15a и второй внешний кожух 15b, как показано на фиг. 6, монтируются на центральную раму 14 посредством крепления их соединяющих частей вместе болтами, винтами или т.п., как показано на фиг. 6.

Между тем, хотя первый внешний кожух 15a формируется в C-образной форме в поперечном сечении, а второй внешний кожух 15b формируется в виде плоской пластины в этом примере, внешний кожух 15 согласно настоящему изобретению не ограничивается такой формой, и, следовательно, оба компонента 15a, 15b могут быть сформированы в C-образной форме в поперечном сечении.

Внешний кожух 15a монтируется на основную часть 142 центральной рамы таким образом, чтобы быть подвижным за счет рельсовой структуры. Более конкретно, как показано на фиг. 5, с обеих сторон основной части 142 центральной рамы, в трех ее местах, которые располагаются вертикально разнесенным образом, прикрепляются L-образные угловые накладки 145, в то время как с обеих внутренних сторон первого внешнего кожуха 15a, аналогично в трех его местах, которые расположены вертикально разнесенным образом, прикрепляются L-образные угловые накладки 155. Эти L-образные угловые накладки 145 центральной рамы и L-образные угловые накладки 155 первого внешнего кожуха стыкуются вместе, как показано на фиг. 12. Первый внешний кожух 15a, тем самым, становится подвижным вперед и назад относительно основной части 142 центральной рамы, таким образом, улучшая эффективность при установке или демонтаже первого внешнего кожуха 15a.

В то же время, поскольку трубка 143, на которой смонтированы приспособления 144 для подвешивания, как описано выше, предоставляется таким образом, чтобы проходить сквозь первый внешний кожух 15a и основную часть 142 центральной рамы, внешний кожух 15 и основная часть 142 центральной рамы, таким образом, скрепляются вместе как в вертикальном направлении, так и в продольном направлении. С другой стороны, когда трубка 143 отсоединяется, и болты или т.п., скрепляющие первый внешний кожух 15a со вторым внешним кожухом 15b, отсоединяются, первый внешний кожух 15a или второй внешний кожух 15b легко отсоединяется от основной части 142 центральной рамы.

Далее в данном документе будут даны описания относительно компонентов преобразования мощности, смонтированных на основной части 142 центральной рамы. Фиг. 3 показывает в вертикальном поперечном разрезе структуру монтажа компонентов преобразования мощности на основной части 142 центральной рамы, фиг. 6 аналогично показывает структуру монтажа компонентов преобразования мощности на основной части 142 центральной рамы в горизонтальном поперечном разрезе, а фиг. 11A и фиг. 11B показывают состояние монтажа всех компонентов.

Как показано на фиг. 6 в горизонтальном поперечном разрезе, два пространства A, B лежат внутри шасси 13 и разделены основной частью 142 центральной рамы. Более конкретно, они являются двумя пространствами из пространства A, ограниченного C-образным поперечным сечением основной части 142 центральной рамы, и пространства B с ее задней стороны. В этом примере компоненты, создающие тепло, когда смонтированы в основной части 142 центральной рамы, монтируются в пространстве A, ограниченном C-образным поперечным сечением. Более конкретно, поскольку компонентами, создающими тепло среди компонентов преобразования мощности, показанных на фиг. 2, являются схема 3 преобразования мощности, выпрямитель 5 и трансформатор 4, они монтируются на стороне пространства A. Вентилятор 16 в то же время монтируется в сквозном отверстии 153, раскрывающемся на втором внешнем кожухе 15b, показанном на фиг. 5, так, чтобы, как показано на фиг. 3, всасывать и вводить охлаждающий воздух в пространство.

С другой стороны, в то время как остальные компоненты на фиг. 2 могут быть смонтированы в оставшейся области в пространствах A, B, эти компоненты размещаются, чтобы проходить по течению электрической мощности, насколько возможно, когда они монтируются в основной части 142 центральной рамы. Более конкретно, если выключатель 11 питания, реакторы 81 фильтра, схема 3 преобразования мощности, схема 9 управления матричным преобразователем, трансформатор 4, выпрямитель 5 и сглаживающая схема 7 могут быть размещены в таком порядке, дисбаланс между соответствующими фазами, происходящий от индуктивностей между линиями, и шумы будут подавляться, тем самым, повышая эффективность преобразования мощности.

Таким образом, в этом примере, элементы размещаются в компоновке, которая показана на фиг. 3 и фиг. 11A, 11B. Вкратце, источник 2 мощности трехфазного тока, такой как коммерческий источник электропитания, вводится через опорную плиту 141 центральной рамы 14 и соединяется с прерывателем 11 мощности, смонтированным в самой верхней части пространства A. Кабели от прерывателя 11 мощности вставляются через сквозные отверстия 146 (см. фиг. 5), открытые на основной части 142 центральной рамы, и соединяются с реакторами 81 фильтра, смонтированными в самой верхней части пространства B.

Кабели от реакторов 81 фильтра подобным образом вставляются через сквозные отверстия 146, открытые на центральной раме 142, и соединяются со схемой 3 преобразования мощности, расположенной в следующем каскаде для пространства A. В пространстве В, сзади схемы 3 преобразования мощности, монтируется схема 9 управления матричным преобразователем, и кабели управления из схемы 9 управления матричным преобразователем вставляются через сквозные отверстия 146, открытые на центральной раме 142, и соединяются со схемой 3 преобразования мощности.

Обычно, трансформатор 4 предпочтительно монтируется следом за схемой преобразования мощности в пространстве A. Поскольку трансформатор 4, однако, является тяжелым по массе, а устойчивость зарядного устройства 1A предполагается очень хорошей, то трансформатор 4 монтируется в самой нижней части пространства A. Кабели от схемы 3 преобразования мощности, соответственно, соединяются с трансформатором 4 в самой нижней части пространства A, а кабели от трансформатора 4 соединяются с выпрямителем 5, смонтированным следом за схемой 3 преобразования мощности в пространстве A. Кабели от выпрямителя 5 вставляются через сквозные отверстия 146, открытые на центральной раме 142, и соединяются со сглаживающей схемой 7, смонтированной в самой нижней части пространства B. Между тем, кабель 12a, на конце которого монтируется зарядный элемент 12, выводится через соответствующую точку первого внешнего кожуха 15a наружу. Фиг. 11A показывает состояние монтажа компонентов с основной частью 142 центральной рамы, рассматриваемой спереди, а фиг. 11B показывает то же самое сзади.

Фиг. 10 показывает состояние, когда радиаторы 10, смонтированные со схемой 3 преобразования мощности и выпрямителем 5, монтируются на кромке основной части 142 центральной рамы. На задних сторонах радиаторов 10 монтируются схема 3 преобразования мощности и выпрямитель 5. Поскольку радиаторы 10 скрепляются с кромкой основной части 142 центральной рамы и радиаторы 10 с высокой жесткостью становятся структурой, составляющей основную часть 142 центральной рамы, то жесткость самой основной части 142 центральной рамы улучшается.

Вышеупомянутый вариант осуществления дает следующие результаты.

1) В этом примере, поскольку шасси 13 зарядного устройства 1A состоит из основной части 142 центральной рамы, в которой опорная плита 141 в своей нижней части прикрепляется к месту установки, и компоненты преобразования мощности монтируются на ней, и внешние кожухи 15a, 15b съемным образом присоединяются к рассматриваемой основной части 142 центральной рамы так, чтобы охватывать обе ее стороны, когда первый внешний кожух 15a отсоединяется от основной части 142 центральной рамы, реакторов 81 фильтра, можно делать схему 9 управления матричным преобразователем или сглаживающую схему 7, любая из которых монтируется в пространстве B, готовыми для технического обслуживания или осмотра, как показано на фиг. 11A. Дополнительно, когда второй внешний кожух 15b отсоединяется от основной части 142 центральной рамы, можно делать прерыватель 11 мощности, схему 3 преобразования мощности, выпрямитель 5 или трансформатор 4, любой из которых смонтирован в пространстве A, готовыми для технического обслуживания или осмотра, как показано на фиг. 11B. Зарядное устройство 1A этого примера, таким образом, имеет лучшую возможность технического обслуживания или осмотра, улучшает свободу конструкции в отношении внешнего кожуха 15 и может делать само зарядное устройство 1A компактным.

2) В этом примере, поскольку первый внешний кожух 15 и основная часть 142 центральной рамы составлены таким образом, чтобы быть подвижными за счет зацепления L-образных угловых накладок 145, 155, эффективность сборки, включающей в себя позиционирование первого внешнего кожуха 15a относительно основной части 142 центральной рамы во время отсоединения и присоединения, заметно улучшается.

3) В этом примере, поскольку основная часть 142 центральной рамы сформирована в C-образной форме в горизонтальном поперечном сечении, и компоненты преобразования мощности монтируются с ее обеих сторон, плотность межсоединений увеличивается, и, кроме того, длины кабелей, соединяющих компоненты, могут быть сокращены.

4) В этом примере, поскольку сквозные отверстия 146 открываются в основной части 142 центральной рамы, и кабели, соединяющие компоненты преобразования мощности, вставляются через них, длины кабелей могут быть дополнительно сокращены.

5) В этом примере основная часть 142 центральной рамы формируется в C-образной форме в поперечном сечении, в пространстве A, ограниченном C-образным поперечным сечением, монтируется схема 3 преобразования мощности, трансформатор 4 и выпрямитель 5, создающие тепло, и охлаждающий воздух должен подаваться в пространство A посредством вентилятора 16. Хотя, можно без какого-либо механизма предотвращать застаивание нагретого воздуха, поскольку пространство A ограничивается C-образным поперечным сечением, в этом примере, предоставляется вентилятор 16, воздух, нагнетенный из самой верхней части пространства A, как показано на фиг. 3, протекает вниз без распространения по пространству A, ограниченному C-образным поперечным сечением основной части 142 центральной рамы, по направлению к нижней части. Он может, таким образом, охлаждать компоненты, создающие тепло. Дополнительно, поскольку радиаторы 10, в частности, предусматриваются на схеме 3 преобразования мощности и выпрямителе 5, создающих значительное тепло, и радиаторы 10 выставляются наружу через сквозное отверстие 154 второго внешнего кожуха 15b, эффективность охлаждения дополнительно улучшается.

6) В этом примере, поскольку прерыватель 11 мощности, схема 3 преобразования мощности, выпрямитель 5 и трансформатор 4 размещаются в таком порядке, длины кабелей между компонентами преобразования мощности делаются равными, насколько возможно, потоки соответствующих мощностей в теоретической схеме зарядного устройства 1A, показанной на фиг. 2, и реальной схеме, показанной на фиг. 3, становятся, по существу, равными. В результате, эффективность преобразования мощности может быть улучшена.

Прерыватель мощности, реакторы 81 фильтра, схема 3 преобразования мощности, схема 9 управления матричным преобразователем, трансформатор 4, выпрямитель 5 и сглаживающая схема 7, которые описаны выше, соответствуют компонентам преобразования мощности в настоящем изобретении, L-образные угловые накладки 145, 155 соответствуют рельсовой структуре настоящего изобретения, трансформатор 4 соответствует схеме преобразования напряжения настоящего изобретения, а выпрямитель соответствует выпрямляющей схеме настоящего изобретения.

Список ссылочных позиций

1 зарядная система

1A зарядное устройство

2 источник мощности трехфазного тока

3 схема преобразования мощности

31, 311-316 двунаправленное переключающее устройство

32, 321-326 схема сглаживающего фильтра

327 конденсатор сглаживающего фильтра

4 трансформатор

5 выпрямитель

6 аккумуляторная батарея

7 сглаживающая схема

8 схема фильтра

81 реактор фильтра

82L, 82R конденсатор фильтра

9 схема управления матричным преобразователем

10 радиатор

11 прерыватель мощности

12 зарядный элемент

13 шасси

14 центральная рама

141 опорная пластина

142 основная часть центральной рамы

143 трубка

144 приспособление для подвешивания

145 L-образная угловая накладка

146 сквозное отверстие

15 внешний кожух

15a первый внешний кожух

15b второй внешний кожух

151 панель оператора

152 карман для элемента

153, 154 сквозное отверстие

155 L-образная угловая накладка

16 вентилятор.

1. Зарядное устройство для аккумулятора, в котором смонтированы компоненты преобразования мощности для преобразования мощности из сети общего электроснабжения в мощность постоянного тока, содержащее:
компоненты преобразования мощности, включающие в себя прерыватель мощности для включения/выключения входной мощности переменного тока, схему преобразования мощности для преобразования входной мощности переменного тока в предварительно определенную мощность переменного тока, схему преобразования напряжения для преобразования предварительно определенной мощности переменного тока к предварительно определенному напряжению и схему выпрямителя для преобразования мощности переменного тока, преобразованной к предварительно определенному напряжению;
центральную раму, на которой смонтированы компоненты преобразования мощности; и
внешний кожух, присоединенный к центральной раме таким образом, чтобы покрывать центральную раму,
при этом прерыватель мощности, схема преобразования мощности, схема выпрямителя и схема преобразования напряжения смонтированы в таком порядке от верхней части к нижней части центральной рамы,
при этом сквозное отверстие, через которое вставлен кабель для соединения компонентов преобразования мощности, выполнено в центральной раме.

2. Зарядное устройство для аккумулятора по п. 1, в котором центральная рама выполнена С-образной формы в горизонтальном поперечном сечении, и компоненты преобразования мощности смонтированы с обеих ее сторон, соответственно.

3. Зарядное устройство для аккумулятора по п. 2, в котором схема преобразования мощности, схема преобразования напряжения и схема выпрямителя смонтированы на одной стороне центральной рамы, и
прерыватель мощности смонтирован на другой стороне центральной рамы.

4. Зарядное устройство для аккумулятора по п. 3, в котором компоненты преобразования мощности дополнительно включают в себя сглаживающую схему и схему управления схемой преобразования мощности, и
схема фильтра, сглаживающая схема и схема управления схемой преобразования мощности дополнительно смонтированы на упомянутой другой стороне центральной рамы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях электрической энергии. Техническим результатом является обеспечение защиты от перегрузки электрических аппаратов, потребляющих мощность, превышающую номинальную мощность преобразователя электрической энергии.

Корректор коэффициента мощности // 2571952

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания с бестрансформаторным входом, используемых в устройствах питания силовой электроники.

Способ защиты и диагностики последовательно соединенных тиристоров и устройство для его осуществления // 2535290

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты тиристорного преобразователя. Техническим результатом является улучшение защитных функций и обеспечение диагностики трехфазного выпрямителя с последовательным включением тиристоров.

Повышающий преобразователь напряжения // 2534742

Изобретение относится к электротехники. Повышающий преобразователь напряжения содержит входную цепь с дросселем в одной из ветвей, два силовых ключа, два диода, пусковой ключ с шунтирующим его резистором и два последовательно включенных выходных конденсатора.

Способ разрядки промежуточного конденсатора двухзвенного вентильного преобразователя напряжения // 2534042

Изобретение относится в способу разрядки промежуточного конденсатора (Czk) двухзвенного вентильного преобразователя (2) напряжения, в котором расположенный на стороне сети преобразователь (4) электроэнергии имеет выключаемые силовые полупроводниковые приборы (А1, …, А6) и предназначен для соединения с питающей сетью переменного тока с помощью перемыкаемой с помощью сетевого контактора (NS) последовательной схемы предварительного зарядного контактора (VS) и предварительного зарядного сопротивления (RV), трансформатора (Т) и главного выключателя (HS).

Способ обнаружения отказа в импульсном источнике тока и соответствующий источник электропитания // 2527480

Изобретение относится к области электротехники. Способ обнаружения сбоя в импульсном источнике (1) электричества, содержащем управляющий каскад (2), выполненный с возможностью передачи, в ответ на сигнал установки, управляющего сигнала, модулированного с заданным значением (α) коэффициента заполнения, на силовой каскад (3), выполненный с возможностью передачи электричества на нагрузку (100), при этом способ содержит этапы, на которых определяют по меньшей мере одно номинальное значение (αmin, αmax) продолжительности включения при нормальном функционировании, и по меньшей мере один порог (αsc, αoc) сбоя в качестве функции от номинального значения; определяют по меньшей мере одно моментальное значение (α) коэффициента заполнения сигнала, выданного управляющим каскадом (2); и сравнивают моментальное значение с пороговым значением сбоя.

Способ распознавания загрязнения и/или образования росы на компонентах преобразователя частоты переменного тока с промежуточным контуром напряжения // 2526372

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при распознавании загрязнения и/или образования росы на компонентах преобразователя частоты переменного тока с промежуточным контуром напряжения.

Способ и система управления безмостовым корректором коэффициента мощности с помощью цифрового сигнального процессора // 2525837

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях, входящих в состав системы энергообеспечения электронной, электромеханической и осветительной аппаратуры.

Устройство ограничения тока намагничивания трансформатора двухтактного преобразователя напряжения // 2522174

Изобретение относится к области устройств для преобразования постоянного тока в постоянный, а именно к системам управления такими системами и может быть использовано в двухтактных преобразователях напряжения для ограничения тока намагничивания трансформатора. Технический результат - ограничение тока намагничивания на минимально допустимом уровне во всем диапазоне питающего напряжения.

Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока // 2521613

Устройство относится к электротехнике, в частности к устройствам для преобразования переменного тока в постоянный, и, наоборот, постоянного тока в переменный с использованием полупроводниковых приборов - транзисторов и диодов - в мостовой схеме.

Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока // 2593152

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для преобразования переменного тока в постоянный, и наоборот. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока, содержащем токоограничивающие цепи, по одной на каждый входной зажим выпрямителя, каждая из которых соединяет входной зажим указанного устройства, подключенный к одному из входных зажимов упомянутого источника напряжения, с входным зажимом указанного устройства, подключенным к одному из входных зажимов управляемого выпрямителя напряжения, причем каждая токоограничивающая цепь содержит дополнительный токоограничивающий элемент, а также первый и второй выключатели, при этом первые выключатели включены между входными зажимами устройства и первыми зажимами дополнительных токоограничивающих элементов, вторые зажимы которых подключены к выходным зажимам устройства, а вторые выключатели включены между первыми и вторыми зажимами дополнительных токоограничивающих элементов, в качестве этих элементов применены токоограничивающие реакторы. Изобретение позволяет в десятки раз снизить потери мощности и энергии при предварительном заряде выходного конденсатора управляемого выпрямителя напряжения, а также снизить время предварительного заряда указанного конденсатора. 4 ил.

Подмодуль для модульного многоступенчатого преобразователя частоты // 2599261

Изобретение относится к электротехнике, а именно к подмодулю модульного многоступенчатого преобразователя частоты с однополюсным аккумулятором энергии и с включенной параллельно аккумулятору энергии мощной полупроводниковой последовательной схемой, содержащей два последовательно включенных мощных полупроводниковых переключателя с одинаковым направлением пропускания, причем встречно-параллельно каждому включаемому и выключаемому мощному полупроводниковому переключателю включен безынерционный диод. При этом по меньшей мере одна из цепей: цепи первого и второго соединительных зажимов и шунтирующей цепи содержит индуктивный элемент. Технический результат состоит в предотвращении быстрого нарастания или отключения тока по цепи аккумулятора энергии. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ устранения электрической дуги, обусловленной по меньшей мере одним источником фазного напряжения вентильного преобразователя переменного тока // 2605082

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в силовых преобразователях. Техническим результатом является повышение быстродействия устранения электрической дуги, возникшей в схеме вентильного преобразователя переменного тока. В способе устранения электрической дуги, обусловленной работой по меньшей мере одного источника (3) фазного напряжения схемы (1) вентильного преобразователя переменного тока, который содержит один блок (2) вентильного преобразователя переменного тока и одну цепь (4) аккумулирования энергии, причем на стороне переменного напряжения блока (2) вентильного преобразователя переменного тока подключен по меньшей мере один источник (3) фазного напряжения, а блок (2) вентильного преобразователя переменного тока содержит множество управляемых силовых полупроводниковых реле, во время работы схемы (1) вентильного преобразователя переменного тока осуществляют детектирование возникающей электрической дуги, замыкают накоротко по меньшей мере один источник (3) фазного напряжения. Для детектирования электрической дуги осуществляют контроль параметра состояния схемы (1) вентильного преобразователя переменного тока в отношении заданной пороговой величины параметра состояния или осуществляют оптический контроль пространства, окружающего схему вентильного преобразователя переменного тока в отношении определения света электрической дуги. В случае последующего детектирования электрической дуги управление работой по меньшей мере одной части управляемых силовых полупроводниковых реле блока (2) вентильного преобразователя переменного тока осуществляют таким образом, что образуется по меньшей мере одна цепь короткого замыкания через блок (2) вентильного преобразователя переменного тока для замыкания накоротко по меньшей мере одного источника (3) фазного напряжения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ конструирования фильтров электромагнитных помех для использования с преобразователями энергии // 2622113

Использование: в области электротехники. Технический результат – снижение веса системы привода двигателя. Согласно изобретению определяют точку резонанса для системы привода двигателя, смещают точку резонанса к смещенной точке резонанса, которая имеет более высокую частоту по сравнению с частотой, связанной с точкой резонанса, посредством изменения полного сопротивления по меньшей мере фидера или двигателя. Конструируют фильтр электромагнитных помех для смещенной точки резонанса, которая имеет более высокую частоту, при этом фильтр электромагнитных помех для смещенной точки резонанса легче фильтра электромагнитных помех, выполненного для точки резонанса перед ее смещением. Включают фильтр в систему привода двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Схемы источника питания // 2628407

Использование – в области электротехники. Технический результат – обеспечение лучшей стабилизации выходного напряжения в сети. Представлена схема преобразователя, имеющая основную цепь переключения на первичной обмотке трансформатора для управления подачей тока к накопительной катушке индуктивности на первичной обмотке, когда основная цепь переключения является проводящей. Схема преобразователя содержит: цепь управления, функционально связанную с основной цепью переключения и предназначенную для управления основной цепью переключения, причем цепь управления содержит управляющий конденсатор, выполненный с возможностью включать цепь управления и отключать основную цепь переключения; вспомогательную катушку индуктивности, магнитным образом связанную с накопительной катушкой индуктивности и выполненную с возможностью запускать цепь управления для функционирования и отключать основную цепь переключения в ответ на изменение напряжения на накопительной катушке индуктивности, когда основная цепь переключения является проводящей; и цепь зарядки, подключенную между вспомогательной катушкой индуктивности и управляющим конденсатором и выполненную с возможностью включать вспомогательную катушку индуктивности для зарядки управляющего конденсатора. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Трехточечный вентильный преобразователь // 2632185

Изобретение относится к области электротехники. Предложен трехточечный вентильный преобразователь (1) с активными фиксаторами уровня, который содержит по меньшей мере одну полумостовую схему (5), включенную в контур (2) постоянного напряжения. Данная или каждая полумостовая схема (5) содержит последовательно соединенные входной полумост (20) стороны высокого потенциала и входной полумост (21) стороны низкого потенциала. Полумостовая схема (5) также содержит выходной полумост (22), включенный между средними отводами (25, 31) входных полумостов (20, 21). При этом полная индуктивность (Lg) внутри выходного полумоста (22), а также между тремя полумостами (20-22) рассчитана таким образом, что при отказе любого силового полупроводника (23, 24, 26, 27, 29, 30, 32, 33, 35, 36, 38, 39) полумостовой схемы (5) короткое замыкание через образованную между тремя полумостами (20-22) полумостовой схемы (5) цепь короткого замыкания может надежно отключаться посредством работоспособных силовых полупроводников (23, 24, 26, 27, 29, 30, 32, 33, 35, 36, 38, 39) в этой цепи короткого замыкания.16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ, устройство и носитель данных для управления пуском импульсного выпрямителя // 2633696

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электропитанием. Технический результат - обеспечение корректного пуска импульсного выпрямителя по напряжению и/или по току согласно требованиям питаемого объекта и в соответствии с внешней средой импульсного выпрямителя. Способ управления плавным пуском импульсного выпрямителя включает: получение параметра внешней среды импульсного выпрямителя и характерного параметра электропитания питаемого объекта, установку стратегии пуска по напряжению и/или стратегии пуска по току для импульсного выпрямителя согласно параметру внешней среды и характерному параметру электропитания и управление напряжением и/или током импульсного выпрямителя, чтобы запустить его до напряжения и/или тока при полной нагрузке согласно стратегии пуска по напряжению и/или стратегии пуска по току. Предлагается также устройство для управления пуском импульсного выпрямителя. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Схема обратноходового импульсного источника питания и драйвер подсветки, в котором она используется // 2637773

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в бытовых приборах, зарядных устройствах и других приборах. Техническим результатом является уменьшение потерь переключающей способности МОП-транзисторов. Схема обратноходового импульсного источника питания и драйвер подсветки, в котором она используется, включают: трансформатор с первичной обмоткой, вторичной обмоткой и вспомогательной обмоткой, расположенной на одной стороне с первичной обмоткой; выходной выпрямитель, соединенный с выходным выводом схемы обратноходового импульсного источника питания от вторичной обмотки трансформатора; переключающий транзистор, предназначенный для управления напряжением на первичной обмотке; контроллер, предназначенный для подачи сигнала ШИМ для возбуждения затвора переключающего транзистора; цепь фиксации задержки, предназначенную для фиксации потенциала затвора переключающего транзистора на низком потенциале, так что переключающий транзистор включается на впадине волны затухающих колебаний потенциала стока. МОП-транзистор может быть включен на впадине волны потенциала затухающих колебаний на его стоке, и потерю переключающей способности МОП-транзистора можно уменьшить путем расположения цепи фиксации задержки в схеме обратноходового импульсного источника питания и добавления вспомогательной обмотки в трансформатор. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Схема обратноходового драйвера быстрого пуска и способ возбуждения // 2637775

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для возбуждения мощной нагрузки, например светодиодной трубки для подсветки в жидкокристаллическом дисплее. Техническим результатом является ускорение возбуждения и снижение энергопотребления. Схема обратноходового драйвера быстрого пуска включает устройство ввода напряжения, трансформатор, включающий первичную обмотку, вторичную обмотку и вспомогательную обмотку, устройство возбуждения для управления первичной обмоткой трансформатора, нагрузочное устройство и устройство управления с обратной связью. Нагрузочное устройство выполняет процесс зарядки на основании постоянного тока от устройства ввода напряжения, чтобы позволить довести выходное напряжение до пускового значения, которое подается на устройство возбуждения. Устройство возбуждения выводит управляющий сигнал для возбуждения первичной обмотки. Таким образом, создается напряжение на вспомогательной обмотке. Устройство управления с обратной связью получает напряжение вспомогательной обмотки и определяет прекратить ли зарядку нагрузочного устройства или нет на основании напряжения вспомогательной обмотки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ уменьшения высших гармонических составляющих напряжения // 2641097

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат – повышение качества электроэнергии. Физически амплитуды высших гармоник напряжения уменьшаются вследствие изменения полного сопротивления системы электроснабжения. Так как индуктивное сопротивление увеличивается прямо пропорционально частоте тока, даже незначительное увеличение его на частотах высших гармоник приводит к значительным изменениям амплитуд гармоник напряжения в точке общего подключения. При регулировании числа витков обмоток трансформатора приведенное сопротивление системы меняется пропорционально квадрату коэффициента трансформации, поэтому изменение его отражается на величине индуктивного сопротивления. Для уменьшения искажений напряжения средствами переключения числа витков силового трансформатора экспериментально определяют коэффициент kТHD – наклон кривой зависимости коэффициента гармонических искажений от напряжения на вторичной обмотке. Затем по указанной формуле выбирается требуемый коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации силового трансформатора изменяют на величину, определенную по формуле. 5 ил.