[发明专利]具有交叉链接的超级电容器网络的双端逆变器系统

权利要求书

1.一种用于车辆的AC牵引电动机的双端逆变器系统，所述双端逆变器系 统包括：

配置为提供DC电压的燃料电池；

阻抗源逆变器子系统，其耦合到燃料电池并被配置成驱动AC牵引电动机， 所述阻抗源逆变器子系统包括超级电容器、逆变器部分和耦合在逆变器部分和 燃料电池之间的交叉的LC X形链路，其中所述交叉的LC X形链路包括：

超级电容器；

具有相应的第一端和第二端的第一电感元件；

具有相应的第一端和第二端的第二电感元件；和

耦合在第一电感元件的第一端和第二电感元件的第二端之间的电容元 件；

DC电压源；和

逆变器子系统，其耦合到DC电压源的并被配置成驱动AC电力牵引电动机； 其中

超级电容器耦合在第一电感元件的第二端和第二电感元件的第一端之间；

第一电感元件的第二端耦合到逆变器部分的第一输入结点；

第二电感元件的第二端耦合到逆变器部分的第二输入结点；

第二电感元件的第一端耦合到燃料电池的低电势端子；和

双端逆变器系统还包括二极管，该二极管的阳极耦合到燃料电池的高电势 端子并且阴极耦合到第一电感元件的第一端。

2.如权利要求1所述的双端逆变器系统，还包括耦合到阻抗源逆变器子系 统和逆变器子系统的控制器，所述控制器配置为影响阻抗源逆变器子系统和逆 变器子系统的操作，以管理燃料电池、DC电压源、超级电容器和AC牵引电动 机之间的功率传递。

3.如权利要求1所述的双端逆变器系统，其中DC电压源包括可再充电电 池。

4.如权利要求1所述的双端逆变器系统，其中所述电容元件包括第二超级 电容器。

5.如权利要求1所述的双端逆变器系统，其中阻抗源逆变器子系统配置为 升高由燃料电池提供的DC电压。

6.一种用于具有AC牵引电动机的车辆的电力牵引系统，所述系统包括：

配置成提供用于驱动AC牵引电动机的DC电压的燃料电池；

配置成提供用于驱动AC牵引电动机的DC电压的超级电容器；和

双端逆变器系统，其耦合到AC牵引电动机并配置为使用从燃料电池得到的 能量和从超级电容器得到的能量驱动AC牵引电动机，所述双端逆变器系统包 括：

耦合到AC牵引电动机的第一逆变器部分；

耦合在第一逆变器部分和燃料电池之间的交叉的LC X形链路，所述交叉的 LC X形链路包括：

电池；

具有相应的第一端和第二端的第一电感元件；

具有相应的第一端和第二端的第二电感元件；和

耦合在第一电感元件的第一端和第二电感元件的第二端之间的电容 元件；

其中该电池耦合在第一电感元件的第二端和第二电感元件的第一端 之间；和

耦合在超级电容器和AC牵引电动机之间的第二逆变器部分。

7.如权利要求6所述的电力牵引系统，还包括耦合到第一逆变器部分和第 二逆变器部分的控制器，所述控制器配置为影响第一逆变器部分和第二逆变器 部分的操作，以管理燃料电池、超级电容器、电池和AC牵引电动机之间的功率 传递。

8.如权利要求6所述的电力牵引系统，其中：

第一电感元件的第二端耦合到第一逆变器部分的第一输入结点；

第二电感元件的第二端耦合到第一逆变器部分的第二输入结点；

第二电感元件的第一端耦合到燃料电池的低电势端子；和

双端逆变器系统还包括耦合在第一电感元件的第一端和燃料电池的高电势 端子之间的二极管元件。

9.如权利要求6所述的电力牵引系统，其中电容元件包括第二超级电容器。

10.如权利要求6所述的电力牵引系统，其中电池是可再充电的。