发明名称 直流电力储存设备
摘要
申请公布号 TWI331431 申请公布日期 2010.10.01
申请号 TW096104395 申请日期 2007.02.07
申请人 明电舍股份有限公司 发明人 上村正
分类号 H02J1/14 主分类号 H02J1/14
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 一种直流电力储存设备,包含:一直流/直流转换器,可用以连接于一电力储存媒介物与一直流电铁道之外部线之间,且该转换器包含:一再生电力控制部,当一外部线电压变得比该外部线之额定电压范围之上限还高时,其构成该外部线与该电力储存媒介物之间的传导连接,以对该电力储存媒介物充电或放电,当该外部线电压比该上限还低时,其切断该外部线与该电力储存媒介物之间的连接;以及一电压降抑制部,当该外部线电压变得比该外部线之额定电压范围之下限还低,且该电力储存媒介物之终端电压比该外部线电压还高时,用以使该电力储存媒介物朝该外部线放电同时降低该电力储存媒介物之终端电压,当该外部线电压变得比该下限还低且该电力储存媒介物之终端电压比该外部线电压还低时,用以使该电力储存媒介物朝该外部线放电同时增加该电力储存媒介物之终端电压。如申请专利范围第1项之直流电力储存设备,其中,当该电力储存媒介物之终端电压从一电运载工具藉由再生电力之吸收而增加超过该外部线之额定电压范围之上限,以及该外部线电压藉由该电力储存媒介物与该外部线之间的传导而增加时,则该再生电力控制部抑制该电力储存媒介物之终端电压至一小于或等于协同一电运载工具之再生电流压缩功能之再生电流压缩操作的终端电压之最大电压之准位。如申请专利范围第1项之直流电力储存设备,其中该直流/直流转换器于该外部线之无载状态下连接该外部线与该电力储存媒介物,并藉此对该电力储存媒介物充电直到该电力储存媒介物之终端电压到达整流器之无载电压为止。如申请专利范围第1项之直流电力储存设备,其中该直流/直流转换器包含一装置,该装置从该外部线对该电力储存媒介物充电,同时当该外部线电压高于或等于该额定电压范围之下限且该电力储存媒介物之终端电压低于或等于该额定电压范围之上限时,若该终端电压低于该外部线电压,则降低该外部线电压,并且若该终端电压高于该外部线电压,则增加该外部线电压。如申请专利范围第2项之直流电力储存设备,其中该直流/直流转换器包含一装置,该装置从该外部线对该电力储存媒介物充电,同时当该外部线电压高于或等于该额定电压范围之下限且该电力储存媒介物之终端电压低于或等于该额定电压范围之上限时,若该终端电压低于该外部线电压,则降低该外部线电压,并且若该终端电压高于该外部线电压,则增加该外部线电压。如申请专利范围第3项之直流电力储存设备,其中该直流/直流转换器包含一装置,该装置从该外部线对该电力储存媒介物充电,同时当该外部线电压高于或等于该额定电压范围之下限且该电力储存媒介物之终端电压低于或等于该额定电压范围之上限时,若该终端电压低于该外部线电压,则降低该外部线电压,并且若该终端电压高于该外部线电压,则增加该外部线电压。如申请专利范围第1至6项中任一项之直流电力储存设备,其中该直流/直流转换器包含一放电控制开关,当该电力储存媒介物之终端电压高于该外部线电压时,用以控制一从该电力储存媒介物至该外部线之放电电流。如申请专利范围第1至6项中任一项之直流电力储存设备,其中该直流/直流转换器包含一主电路,其包含:一升压与降压截波器,其包含:一高压侧臂,包括一半导体开关,其以一方向来配置用以控制一来自该外部线之充电电流,且其包括一与该外部线连接之一第一末端与一第二末端,以及一以反向并联方式连接至该高压侧臂之半导体开关之反向并联二极体;一低压侧臂,包括一半导体开关,其以该高压侧臂之半导体开关之方向来配置,且其与该高压侧臂之半导体开关之第二末端串联连接,以及一以反向并联方式连接至该低压侧臂之半导体开关的反向并联二极体,以及一反应装置,包括一与该高压侧臂之半导体开关之第二末端连接之第一末端与一第二末端;以及一放电控制开关,包括一连接于该反应装置之第二末端与该电力储存媒介物之间之半导体开关,并以一方向来配置,用以控制来自该电力储存媒介物之放电电流,以及一反向并联二极体,系反向并联连接该放电控制开关之半导体开关。如申请专利范围第7项之直流电力储存设备,其中该直流/直流转换器包含一主电路,其包含:一升压与降压截波器,其包含:一高压侧臂,包括一半导体开关,其以一方向来配置用以控制一来自该外部线之充电电流,且其包括一与该外部线连接之一第一末端与一第二末端,以及一以反向并联方式连接至该高压侧臂之半导体开关之反向并联二极体;一低压侧臂,包括一半导体开关,其以该高压侧臂之半导体开关之方向来配置,且其与该高压侧臂之半导体开关之第二末端串联连接,以及一以反向并联方式连接至该低压侧臂之半导体开关的反向并联二极体,以及一反应装置,包括一与该高压侧臂之半导体开关之第二末端连接之第一末端与一第二末端;以及一放电控制开关,包括一连接于该反应装置之第二末端与该电力储存媒介物之间之半导体开关,并以一方向来配置,用以控制来自该电力储存媒介物之放电电流,以及一反向并联二极体,系反向并联连接该放电控制开关之半导体开关。如申请专利范围第8项之直流电力储存设备,其中该直流电力储存设备更包含该电力储存媒介物,其包括一连接该放电控制开关之第一末端,以及适用以连接一铁道之第二末端;该升压及降压截波器之高压侧臂之半导体开关的第一末端适用以连接该外部线;以及该升压及降压截波器之低压侧臂的第二半导体开关,包括一连接该高压侧臂之半导体开关之第二末端的第一末端以及一适用以连接该铁道之第二末端。如申请专利范围第9项之直流电力储存设备,其中该直流电力储存设备更包含该电力储存媒介物,其包括一连接该放电控制开关之第一末端,以及适用以连接一铁道之第二末端;该升压及降压截波器之高压侧臂之半导体开关的第一末端适用以连接该外部线;以及该升压及降压截波器之低压侧臂的第二半导体开关,包括一连接该高压侧臂之半导体开关之第二末端的第一末端以及一适用以连接该铁道之第二末端。一种直流电力储存设备,其包含:一电力储存媒介物,适用以连接于一外部线与一铁道系统之铁道之间;一放电控制开关,用以控制该电力储存媒介物之放电电流;以及一控制单元,其控制该放电控制开关为一导通(on)控制状态,当一外部线电压变得比该外部线之额定电压范围之上限还高时,允许该电力储存媒介物放电,并且当该电力储存媒介物之终端电压变得低于该上限时,控制该放电控制开关为一关闭(off)控制状态以停止该电力储存媒介物之放电,以及其中当该外部线电压变得比该外部线之额定电压范围之下限还低时,控制该放电控制开关为一切换控制状态以允许该电力储存媒介物之放电,并当该外部线电压增加至高于该下限时,控制该放电控制开关为该关闭(off)控制状态以停止该电力储存媒介物之放电。如申请专利范围第12项之直流电力储存设备,其中该直流电力储存设备更包含一截波器,其适用以连接该外部线与该铁道系统之铁道之间,并且其包括一第一开关与一第二开关之串联组合,用以控制从该外部线到该电力储存媒介物之充电电流,以及一反应装置,包括一连接该第一与第二开关之间之中间接合点之第一末端,以及连接该放电控制开关之第二末端;其中当该外部线电压变得比该外部线之额定电压范围之上限还高时,该控制单元被装配以控制该放电控制开关与该第一开关为导通(on)控制状态,以允许该电力储存媒介物之充电与放电,并且当该电力储存媒介物之终端电压降低到该上限以下时,用以控制该放电控制开关为关闭(off)控制状态,以停止该电力储存媒介物之放电;以及其中当该外部线电压变得比外部线之额定电压范围之下限还低时,该控制单元被装配以藉由控制该放电控制开关为切换控制状态,以允许该电力储存媒介物之放电,并且当该外部线电压增加至高于该下限电压时,藉由控制该放电控制开关为关闭(off)控制状态以允许该电力储存媒介物之充电,用以预防该电力储存媒介物之放电并代替控制该第二开关为切换控制状态。如申请专利范围第13项之直流电力储存设备,其中,当该外部线电压高于或等于该额定电压范围之下限时,该控制单元从该外部线对该电力储存媒介物充电,若该终端电压低于该外部线电压,则藉由设定该第一开关为切换控制状态,并且若该终端电压高于该外部线电压,则藉由设定该第二开关为切换控制状态。如申请专利范围第13项之直流电力储存设备,其中当该外部线电压维持低于该外部线之额定电压范围之下限,且该电力储存媒介物之终端电压低于该外部线电压时,该控制单元藉由控制该放电控制开关为导通(on)控制状态以及控制该第二开关为切换控制状态,而被装配以持续该电力储存媒介物之放电;以及其中当该电力储存媒介物之终端电压变得等于该电力储存媒介物之最小电压,且该外部线电压低于该下限时,该控制单元被装配以停止截波器之控制。如申请专利范围第12项之直流电力储存设备,其中该电力储存设备更包含一第一感测部,用以感测该外部线电压,以及一第二感测部,用以感测该电力储存媒介物之终端电压,以及该控制单元,系与该第一及第二感测部连接。如申请专利范围第12项之直流电力储存设备,其中该电力储存设备更包含一与该外部线电连接之电运载工具,并提供一再生电流压缩功能以当该外部线电压高于该上限电压时,降低一再生电流。
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