[发明专利]交流/直流电转换装置

说明书

对于交流/直流电转换装置，提出构造为混合断路器(2)或半导体断路器的交流断路器(1)的输入端形成所述装置的交流输入端(8)，其中，所述交流断路器(1)的输出端连接到整流器(21)的输入端(9)，其中，滤波电容器(4)和与其串联连接的第一半导体开关(5)将所述整流器(21)的第一输出端(10)与所述整流器(21)的第二输出端(11)连接，其中，所述整流器(21)的第一输出端(10)与第一隔离继电器(7)的输入端连接，其中所述第一隔离继电器(7)的输出端形成所述装置的第一直流输出端(12)，并设置成用于连接第一直流用电器(13)，其中所述交流断路器(1)、所述第一半导体开关(5)和所述第一隔离继电器(7)在控制技术方面至少间接地互相连接。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的交流/直流电转换装置。

背景技术

图1示出了根据现有技术的交流/直流电转换装置。它由以下单独的组件组成：

·整流器3，其包括实际整流器21和连接到所述整流器21的输出端的电容器4，特别是所谓的电容器组，

·输入线圈20，在英语中称为“升压电感boost inductance”，

·典型响应时间为5至9ms的机电式交流断路器30，其用于在直流线路较长时在交流电侧进行短路保护，

·典型响应时间为20至30ms的交流接触器31，其用于确保电流隔离并切换额定电流或工作电流，

·在整流器3和电容器组之间发生故障的情况下用于保护整流器3或二极管的“快速”保险丝32，因为在这种情况下交流断路器30和交流接触器31都较慢以致无法确保保护，

·典型响应时间为5至9ms的机电式直流断路器34，其用于直流电侧的短路保护，

·典型响应时间为20至30ms的直流隔离开关35，其用于确保电流隔离。

此外，所述装置具有EMC滤波器33和直流分配器36，可以将不同的负荷连接到所述直流分配器，其中所述直流分配器36的各个相应输出端均连接有另外的直流断路器29。各个组件的连接如图1所示。此外，根据现有技术装置具有隔离开关，每个隔离开关跟随在每个直流断路器29之后，在图1中未示出。

从所述设备可以看出，这种系统或设备的保护非常昂贵，并且需要大量不同的、单独的设备。特别地，需要专用的直流保护开关装置和直流功率开关。由于缺少电压的零交叉，所以关断高直电比关断交流电显著地更加困难，因此，相应的大功率的直流电开关装置在技术上比相应的交流电开关装置明显更加昂贵。这些直流电开关装置不仅结构更复杂，而且体积更大，并且由于增加的复杂度，与相应的交流电开关装置相比成本更高。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种上述类型的交流/直流电转换装置，利用所述交流/直流电转换装置可以避免所提及的缺点，并且可以确保以简单并且所需组件的数量和类型较少的方式对交流/直流电转换装置的保护。

根据本发明，这通过权利要求1的特征来实现。

这样可以实现安全的交流/直流电转换装置，其与已知的交流/直流电转换装置相比具有明显更少的组件。另外，不再需要使用能够熄灭直流电弧的特殊的直流电开关装置，因为这种关断是在交流电侧进行的，并且由第一半导体开关支撑在至少一个滤波电容器上。

在本发明的装置中，可以将第一隔离继电器构造为不具有直流灭弧装置的常规的交流隔离继电器，尽管第一隔离继电器布置在直流电侧。

此外，在交流电侧不需要保险丝。在交流电侧，机电式交流断路器、交流功率开关和保险丝由单个混合或半导体保护开关装置替代。

在直流电侧，完全不需要专门的直流电开关装置，也不需要自动开关。可以仅使用功率半导体开关代替复杂的直流电开关装置，所述功率半导体开关与至少一个滤波电容器或电容器组串联连接。