[发明专利]电力转换器和电力系统

说明书

一种电力转换器包括：电感线圈(104)，电感线圈的第一极连接到电力转换器的输入端子(102)；位于地与电感线圈的第二极之间的可控开关(105)；第一单向导电部件(106)，该第一单向导电部件在所述可控开关不导电时提供从所述电感线圈流向所述电力转换器的输出端子(103)的电流的路径；以及在所述输出端子处的过流保护器(107)。电力转换器包括第二单向导电部件(108)，第二单向导电部件(108)用于在输出端子处的电压小于输入端子处的电压的故障情况下将来自输入端子的电流传导至过流保护器。因此，第二单向导电元件构成了一个用于故障电流的低电感旁路路径，并且使得过流保护器能够快速响应故障情况。

技术领域

本发明涉及一种用于将输入直流电压转换为输出直流电压的电力转换器。此外，本公开涉及一种电力系统，其可以例如但不一定是船舶的电力系统或直流“DC”电力分配系统。

背景技术

在许多情况下，电力系统包括直流电压轨道，用于向直流电压轨道提供电能的一个或多个电池元件以及一个或多个电力转换器，该一个或多个电力转换器用于将直流电压轨道的直流电压转换成适合于电力系统的一个或多个负载的电压。电力系统可以是例如船舶的电力系统，在这种情况下，电力系统的负载可以包括一个或多个推进马达，船舶的交流电压网络以及其他负载，例如，一个或多个船首推进马达。马达有利地是交流“AC”马达，并且相应的电力转换器是用于将直流电压轨道的直流电压转换成适合于AC马达的交流电压的逆变器。

在许多情况下，直流电压轨道的直流电压高于电池元件的直流电压是有利的。在这些情况下，每个电池元件通常与升压电力转换器(即升压转换器)连接到直流电压轨道。电力转换器通常包括其第一极连接到相应电池元件的电感线圈，在地和电感线圈的第二极之间的可控开关以及单向导电部件，例如二极管，以用于响应于可控开关处于非导电状态的情况而提供从电感线圈到直流电压轨道的电流的路径。

在上述类型的电力系统中，通常需要在电压轨道的直流电压下降到电池电压以下的故障情况下阻断升压电力转换器与直流电压轨道。直接的方法是在升压电力转换器和直流电压轨道之间连接过流保护器，例如，熔断器。与这种方法有关的一个固有挑战是，熔断器熔断或者用于激活另一个过流保护器所需的故障电流流过升压电力转换器的电感线圈，因此需要适当的装置来防止和/或用于保护免受由上述故障电流的突然变化引起的有害电压峰值影响。此外，需要根据可以明显高于正常工作时的相应电流的故障电流，设计电感线圈和单向导电部件，例如，二极管。另一种方法是向升压电力转换器提供布置成响应于上述类型的故障情况而降低电感线圈的电流的电路。然而，上述电路增加了升压电力转换器的复杂性和成本。

发明内容

以下呈现了简化的概述，以提供对各种实施例的一些方面的基本理解。该概述不是本发明的广泛概述。其既不旨在确定本发明的关键或重要元件，也不旨在描绘本发明的范围。以下概述仅以简化形式呈现一些概念作为示例性实施例的更详细描述的序言。

根据本发明，提供了一种用于将输入直流电压转换为输出直流电压的电力转换器。该电力转换器包括：

-用于接收输入直流电压的输入端子，

-用于将输出直流电压提供给外部系统的输出端子，

-电感线圈，该电感线圈的第一极连接到输入端子的第一极，

-所述输入端子的第二极与所述电感线圈的第二极之间的可控开关，以及

-第一单向导电部件，例如，二极管，该第一单向导电部件用于响应于可控开关处于非导电状态并且电感线圈的电流流向电感线圈的第二极的情况，提供从电感线圈的第二极流向输出端子的电流的路径，

-过流保护器，例如熔断器，该过流保护器在所述输出端子处，所述过流保护器响应于通过所述输出端子的电流超过预定极限的情况而阻断通过所述输出端子的电流，以及