車廂用輔助電源裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車廂用輔助電源裝置（5），其裝載于鐵路車廂上，包括將由架空線（1）輸入的直流功率或者交流功率轉(zhuǎn)換成所期望的交流功率并提供給負(fù)載的三相逆變器電路（INV1），并且與對推進電動機（7）進行驅(qū)動的VVVF逆變器裝置（4）以并聯(lián)關(guān)系連接，架空線（1）與三相逆變器電路（INV1）之間設(shè)置有防止從三相逆變器電路（INV1）側(cè)向架空線（1）產(chǎn)生逆流的阻流二極管（BD1），該阻流二極管（BD1）采用SiC肖特基二極管。
【專利說明】車廂用輔助電源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及向例如鐵路車廂的空調(diào)裝置、照明裝置等提供所需要功率的車廂用輔助電源裝置。
【背景技術(shù)】[0002]現(xiàn)有的車廂用輔助電源裝置的結(jié)構(gòu)一般為在導(dǎo)電弓與濾波電容器之間插入阻流二極管，并且與該阻流二極管并聯(lián)地設(shè)置吸收電路，其中，該濾波電容器對架空線經(jīng)由該導(dǎo)電弓而施加的電壓進行濾波(例如，參照下述非專利文獻I)。
[0003]鐵路車廂中裝載有多個額定功率較大的電氣設(shè)備，因此，在上述阻流二極管中會流過大電流。此外，在鐵路車廂的行進過程中，阻流二極管始終持續(xù)地有電流流過。因此，通常為阻流二極管設(shè)置冷卻器(例如冷卻風(fēng)扇)，以使得阻流二極管的溫度不會超過允許值。此外，隨著阻流二極管的大容量化，必然使與阻流二極管并聯(lián)連接的吸收電路不得不變得大型化。
現(xiàn)有技術(shù)文獻 非專利文獻
[0004]非專利文獻1:「第43回鉄道寸才、.'> > '7'々&論文集」、日本鉄道寸^八H ^協(xié)議會、2006年11月30日発行、論文番號512、第3頁第5図(“第43屆鐵路控制論研討會論文集”，日本鐵路控制論會議，2006年11月30日發(fā)行，論文號512，第3頁第5圖)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0005]如上所述，在現(xiàn)有的車廂用輔助電源裝置中，盡管插入在導(dǎo)電弓與濾波電容器之間的阻流二極管的尺寸較小，但阻流二極管所附帶設(shè)置的阻流二極管冷卻用的冷卻器以及阻流二極管保護用的吸收電路仍不得不大型化。因此，對于在維持車廂用輔助電源裝置的功能的同時，使阻流二極管所附帶設(shè)置的冷卻器以及吸收電路小型化的期望較大。
[0006]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供一種能使阻流二極管所附帶設(shè)置的冷卻器以及吸收電路進一步小型化的車廂用輔助電源裝置。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0007]為了解決上述問題，達到目的，本發(fā)明所涉及的車廂用輔助電源裝置裝載于鐵路車廂上，包括將由架空線輸入的直流功率或者交流功率轉(zhuǎn)換成所期望的交流功率并提供給負(fù)載的逆變器電路，并且與驅(qū)動推進電動機的逆變器裝置以并聯(lián)關(guān)系連接，其特征在于，所述架空線與所述逆變器電路之間設(shè)置有防止從該逆變器電路側(cè)向所述架空線側(cè)產(chǎn)生逆流的阻流二極管，該阻流二極管是利用寬帶隙半導(dǎo)體形成的肖特基二極管。
發(fā)明效果
[0008]根據(jù)本發(fā)明所涉及的車廂用輔助電源，能使阻流二極管所附帶設(shè)置的冷卻器以及吸收電路小型化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是簡化表示實施方式的鐵路車廂中的主電路結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖2是表示圖1所示的電路結(jié)構(gòu)的通常動作狀態(tài)的圖。
圖3是表示從圖1的結(jié)構(gòu)中去除了阻流二極管時的動作狀態(tài)的圖。
圖4是表示與圖3相反的具有阻流二極管時的動作狀態(tài)的圖。
圖5是用于說明現(xiàn)有技術(shù)中阻流二極管的恢復(fù)動作的示意性電路圖。
圖6是用于說明現(xiàn)有技術(shù)中阻流二極管的恢復(fù)動作的時序圖。
圖7是用于說明將Si 二極管用作為阻流二極管時的恢復(fù)動作的簡化電路圖。
圖8是表示將Si 二極管用作為阻流二極管時的恢復(fù)動作的詳細(xì)動作狀態(tài)的時序圖。
圖9是用于說明與SIV并聯(lián)連接的其他設(shè)備側(cè)的直流母線發(fā)生接地時的動作的圖。
圖10是用于說明發(fā)生圖9所示的接地時的動作的時序圖。
圖11是用于說明吸收電路的效果的電路圖。
圖12是用于說明吸收電路的效果的時序圖。
圖13是用于說明將SiC肖特基二極管用作為阻流二極管時的恢復(fù)動作的簡化電路圖。圖14是表示將SiC肖特基二極管用作為阻流二極管時的恢復(fù)動作的詳細(xì)動作狀態(tài)的時序圖。
【具體實施方式】
[0010]下面參照附圖，對本發(fā)明的實施方式所涉及的車廂用輔助電源裝置進行說明。此夕卜，本發(fā)明并不局限于以下示出的實施方式。
[0011]〈實施方式〉
圖1是簡化表示本發(fā)明的實施方式的鐵路車廂中的主電路結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。如圖1所示，鐵路車廂中的主電路有兩個。其中一個主電路是構(gòu)成VVVF (Variable VoltageVariable Frequency:變壓變頻)逆變器裝置(下面簡稱為“VVVF”)4的電路，該VVVF4經(jīng)由設(shè)置于鐵路車廂(下面簡稱為“車廂”)的車頂上的導(dǎo)電弓2，獲取由架空線I提供的直流功率(例如DC750 (V), DC1500 (V)等)，對推進電動機7進行控制，另一個主電路是構(gòu)成車廂用輔助電源裝置(Static InVerter:靜止逆變器:SIV)5，該車廂用輔助電源裝置5與VVVF4以并聯(lián)關(guān)系連接，并與該VVVF4同樣地獲取架空線I提供的直流功率，向車廂內(nèi)的照明、空調(diào)裝置、壓縮機、制動裝置、列車信息處理裝置等推進電動機7以外的車廂內(nèi)電氣設(shè)備(下面稱為“負(fù)載”)10提供所需功率。
[0012]SIV5構(gòu)成為具有將串聯(lián)連接的上下一對臂桿(開關(guān)元件)并聯(lián)連接多個(圖1的例中為3個)而得到的三相逆變器電路INVl、與三相逆變器電路INVl的兩端(直流側(cè)端子)并聯(lián)連接的濾波電容器FC1、以及與三相逆變器電路INVl的交流端子相連接的變壓器Tr，變壓器Tr的輸出提供給負(fù)載10。
[0013]此外，SIV5包括用于電切斷架空線I與主電路的開關(guān)SW1、與開關(guān)SWl串聯(lián)連接的濾波電容器FCl和對三相逆變器電路INVl的輸入電壓進行濾波的濾波電抗器FL1、用于防止從SIV5側(cè)至VVVF4側(cè)的電流產(chǎn)生逆流的阻流二極管BD1、以及作為阻流二極管BDl的保護電路的吸收電路9。吸收電路9包括吸收電容器Cs、與吸收電容器Cs串聯(lián)連接的吸收電阻Rs以及用于對吸收電容器Cs的電荷進行放電的放電電阻Re，吸收電容器Cs和吸收電阻Rs的串聯(lián)電路、以及放電電阻Re分別與阻流二極管BDl的兩端并聯(lián)連接。
[0014]另一方面，VVVF4構(gòu)成為具有與SIV5同樣地將串聯(lián)連接的上下一對臂桿(開關(guān)元件)并聯(lián)連接多個(圖1的例中為3個)而得到的三相逆變器電路INV2、與三相逆變器電路INV2的兩端(直流側(cè)端子)并聯(lián)連接的濾波電容器FC2、用于電切斷架空線I與三相逆變器電路INV2的開關(guān)SW2、以及與開關(guān)SW2串聯(lián)連接的濾波電容器FC2和對三相逆變器電路INV2的輸入電壓進行濾波的濾波電抗器FL2，通過將三相逆變器電路INV2的輸出提供給推進電動機7，來驅(qū)動推進電動機7。
[0015]另外，在圖1的例中，示出了對于直流架空線電車的應(yīng)用例，但在交流架空線電車中，交流輸入經(jīng)整流器轉(zhuǎn)換為直流功率，并累積在平滑電容器中，累積的直流功率經(jīng)三相逆變器電路再次轉(zhuǎn)換為交流功率，上述電路部分的結(jié)構(gòu)以及動作也是相同或者相等的。因此，也能同樣應(yīng)用于交流架空線電車中。
[0016]此外，圖1的結(jié)構(gòu)中，VVVF4以及SIV5分別是設(shè)有濾波電抗器(FL1、FL2)的結(jié)構(gòu)，也可以是共用這些濾波電抗器FL1、FL2的結(jié)構(gòu)。
[0017](阻流二極管的作用)
接下來，參照圖2?圖4說明阻流二極管的作用。
[0018]圖2表示圖1所示電路的通常動作狀態(tài)，導(dǎo)電弓2與架空線I相接觸，電流從架空線I經(jīng)由導(dǎo)電弓2流向SIV5，經(jīng)由SIV5的三相逆變器電路INVl向車廂內(nèi)的負(fù)載10進行供電。同樣，電流經(jīng)由導(dǎo)電弓2流向VVVF4，對推進電動機7進行供電，從而車廂被控制在加速狀態(tài)。
[0019]圖3是表示從圖1的結(jié)構(gòu)中去除了阻流二極管BDl時的動作狀態(tài)的圖。例如，在圖2的狀態(tài)中，在架空線I與導(dǎo)電弓2遠(yuǎn)離(下面稱為“離線”)的情況下，對推進電動機7的供電通過釋放累積在VVVF4的濾波電容器FC2中的電荷來進行，對負(fù)載10的供電通過釋放累積在SIV5的濾波電容器FCl中的電荷來提供。對推進電動機7的供電持續(xù)進行直至濾波電容器FC2的電壓Vrc2下降至動作允許范圍以下而無法供電為止。此時，SIV5的濾波電容器FCl的電荷也被提供給VVVF4的負(fù)載即推進電動機7，并且一般來說在推進電動機7加速時，VVVF4的供電要大于SIV5的負(fù)載供電，因此為了向VVVF4側(cè)進行供電，SIV5的濾波電容器FCl的電壓Vfq將急速下降。
[0020]另一方面，SIV5即使在發(fā)生了離線時也持續(xù)運行，必需對負(fù)載10持續(xù)進行供電。在離線的期間內(nèi)，為了使SIV5持續(xù)運行，需要估計提供給VVVF4側(cè)的電量而準(zhǔn)備大電容的濾波電容器FCl。
[0021]另一方面，圖4是表示具有阻流二極管BDl時的動作狀態(tài)的圖。例如，在圖2的狀態(tài)中，在導(dǎo)電弓2從架空線I離線的情況下，從SIV5的濾波電容器FCl向VVVF4側(cè)的電荷釋放被阻流二極管BDl所阻止，因此在離線期間內(nèi)，SIV5的濾波電容器FCl被限定為僅向SIV5的負(fù)載10側(cè)釋放電荷。因此，SIV5無需考慮向VVVF4側(cè)進行供電，從而能使濾波電容器FCl小型化?；谏鲜隼碛?，在SIV5中設(shè)置阻流二極管BDl。
[0022](現(xiàn)有技術(shù)中阻流二極管的恢復(fù)動作)
圖5是用于說明現(xiàn)有技術(shù)中阻流二極管BDl的恢復(fù)動作的示意性電路圖。此外，圖6是用于說明現(xiàn)有技術(shù)中阻流二極管BDl的恢復(fù)動作的時序圖。這些圖示出了在經(jīng)由導(dǎo)電弓2從架空線I向SIV5的三相逆變器電路INVl提供直流功率，并且從三相逆變器電路INVl向負(fù)載10供電的狀態(tài)下，例如架空線電壓Es急劇下降了數(shù)百V左右時的動作。
[0023]如圖5所示，在電流iSIV從架空線I經(jīng)由導(dǎo)電弓2，沿著濾波電抗器FLl —阻流二極管BDl —三相逆變器電路INV1—負(fù)載10這樣的路徑流過的狀態(tài)下，當(dāng)由于架空線電壓Es急劇變化而導(dǎo)致架空線電壓Es急劇下降時(從“Period-A”轉(zhuǎn)移至“Period-B”時)，在一瞬間，架空線電壓Es變得比對濾波電容器FCl進行充電的濾波電容器電壓Vra要低(參照圖6(a))。因此，在架空線發(fā)生急劇變化時，架空線電壓Es與濾波電容器電壓Vra的差分電壓Vr作為反向電壓施加于阻流二極管BDl (參照圖6 (b))。此時，阻流二極管BDl中，在電流以正方向流動的狀態(tài)后，被施加反向電壓。因此，一瞬間，阻流二極管BDl中流過電流反向流動的恢復(fù)電流irr (參照圖6 (C))。該恢復(fù)電流irr消失時所產(chǎn)生的電流變化率di/dt與電路所具有的電感(即，濾波電抗器FLl的電感分量與電路的寄生電感分量之和)的乘積而產(chǎn)生的浪涌電壓AVs與上述Vr疊加，結(jié)果，在阻流二極管BDl的反方向上施加AVs+Vr=Vrr的電壓。
[0024](將Si二極管用作阻流二極管時的恢復(fù)動作)
圖7是用于說明將Si 二極管用作阻流二極管BDl時的恢復(fù)動作的簡要電路圖。圖8是表示將Si 二極管用作為阻流二極管BDl時的恢復(fù)動作的詳細(xì)動作狀態(tài)的時序圖。
[0025]首先，在Period- (I)中，在電流iSIV從架空線I經(jīng)由濾波電抗器FLl在阻流二極管BDl中沿著正方向流動的狀態(tài)下，當(dāng)架空線I急劇變化而導(dǎo)致架空線電壓Es急劇下降時，架空線電壓Es <濾波電容器電壓Vra，阻流二極管BDl中沿正方向流動的電流iSIV在Period- (2)期間內(nèi)減少。此時,該電流iSIV減小的斜率_di/dt (I)取決于濾波電容器電壓Vrci與架空線電壓Es之間的差電壓的大小與存在于電流路徑上的電感分量之間的關(guān)系，在小于O (A)后，作為恢復(fù)電流irr，以相同的斜率-di/dt (I)在負(fù)數(shù)方向上增加(di/dt=(濾波電容器電壓Vrc1-架空線電壓Es)/ (濾波電抗器FLl的電感分量+寄生電感PLl的電感分量)=(Vfc1-AEs)/ (L1+L2))。
[0026]恢復(fù)電流irr達到峰值(負(fù)的峰值)后反轉(zhuǎn)為減少，以+di/dt (2)的斜率變?yōu)镺(A) (Period- (3))。此時,該+di/dt (2)與電路中的電感分量之積產(chǎn)生反電動勢Vs = +(di/dt (2)) X (L1+L2)。另一方面，架空線電壓Es急劇變化后，濾波電容器電壓Vra因在Period-(2)期間內(nèi)釋放電荷而使其值稍稍減少。若將此時的濾波電容器電壓Vra與架空線電壓Es之差設(shè)為Λ Es’，則施加于阻流二極管BDl的反方向上的電壓Vrr為Vrr=AEs’+Vs。
[0027](SIV5以外的設(shè)備接地時的電路動作)
例如，如圖9所示，在與SIV5并聯(lián)連接的SIV5以外的其他設(shè)備(例如VVVF4等)11側(cè)發(fā)生了直流母線接地的情況下，架空線電壓Es急劇地降低到O (V)。此時，如上述圖7以及圖8所說明的那樣，通過阻流二極管BDl的恢復(fù)動作現(xiàn)象，阻流二極管BDl的反向施加電壓Vrr 如圖 10 所不，Vrr=Es+Vs。
[0028]此處，阻流二極管BDl必需具有不會在Vrr的電壓下發(fā)生損壞的足夠高的耐壓，反電動勢\越高，需要選擇越高耐壓的二極管，并且當(dāng)然也需要設(shè)計為在如上所述的接地等外部異常狀態(tài)下也不會發(fā)生損壞。因此，在具有阻流二極管BDl的SIV5的電路設(shè)計中，需要考慮使反電動勢\盡可能的小。[0029](現(xiàn)有技術(shù)中吸收電路的動作)
如上所述，使反電動勢Vs變小會對阻流二極管BDl的選定帶來較大影響。另一方面，為了減小反電動勢Vs，可通過使恢復(fù)后的電流變化率(+di/dt (2))盡可能的小來實現(xiàn)。
[0030]圖11是用于說明吸收電路的效果的電路圖，圖12是用于說明吸收電路的效果的時序圖。圖12中，以粗實線表示的波形是未設(shè)置吸收電路時的電流(iSIV)以及電壓(VBD1)。如圖11所示，通過將吸收電容器Cs與阻流二極管BDl并聯(lián)連接，恢復(fù)時的電流ir在沿阻流二極管BDl的反方向流動的同時，也分流到吸收電容器側(cè)(圖示的irs)。通過該作用，由阻流二極管BDl的二極管特性決定的恢復(fù)時的+di/dt (2)(圖12的實線部波形)變?yōu)橛晌针娙萜鰿s與電路的電感分量(濾波電抗器FLl的電感分量LI+寄生電感PLl的電感分量L2)的諧振所決定的+di/dt (3)(圖12的虛線部波形)。此時，通過對于決定阻流二極管BDl的恢復(fù)特性的電荷量選定足夠大容量的吸收電容器Cs，能夠使該+di/dt (3)的值相比于+di/dt (2)的值變得極小(+di/dt (2) >> +di/dt (3))。其結(jié)果是，由di/dt與電路中的電感分量之積所決定的反電動勢Vs在具有吸收電路的反電動勢Vs (2)與沒有吸收電路的反電動勢Vs (3)之間產(chǎn)生Vs (2) >> Vs (3)的關(guān)系。由此，通過設(shè)置吸收電容器Cs能減小反電動勢\，阻流二極管BDl的耐壓也能選定合理的耐壓品。
[0031]另外，本實施方式的吸收電路中僅設(shè)置有吸收電容器Cs，因此會持續(xù)地與濾波電抗器FLl發(fā)生諧振，如圖1、圖11等所示，對于吸收電容器Cs配置與其串聯(lián)的吸收電阻Rs，以使得諧振不持續(xù)。此外，為了在吸收電容器Cs充電后對吸收電容器Cs的電荷進行放電，對于吸收電容器Cs與吸收電阻Rs的串聯(lián)電路配置與其并聯(lián)的放電電阻Re。在不存在放電電阻Re的情況下，吸收電容器Cs的充電電荷被阻流二極管BDl所阻止，不能進行放電。
[0032](現(xiàn)有技術(shù)的問題)
現(xiàn)有的SIV具有如上所述的結(jié)構(gòu)，此外，現(xiàn)有技術(shù)中，由于使用硅類的平面二極管(平面型二極管)，恢復(fù)電流較大。因此，為了使阻流二極管的耐壓合理化，需要連接較大的吸收電容器，來抑制由恢復(fù)電流產(chǎn)生的浪涌電壓。此外，用于釋放出這種吸收電容器中累積的充電電荷的放電電阻也會隨著吸收電容器的電容、尺寸相應(yīng)地變大。
[0033]此外，SIV中，在通常動作時，阻流二極管中始終流過正方向的電流，始終產(chǎn)生通電損耗。因此，阻流二極管成為SIV效率低的主要因素。并且，在SIV中，除了吸收電路以外，還需要冷卻阻流二極管的冷卻器，成為裝置大型化、高成本化的主要因素。
[0034]另一方面，為了使吸收電路變小，或者省略吸收電路，需要對于架空線電壓具有非常高耐壓的阻流二極管，在該情況下，具有使二極管昂貴的缺點。此外，在使用這種二極管的情況下，由于正向電壓也增大，因此具有通電損耗增加的問題。因此，使用高耐壓的阻流二極管會導(dǎo)致二極管變昂貴、使冷卻器大型化、增加通電損耗等，完全沒有可省略吸收電路時的優(yōu)點。
[0035]此外，若使用硅(Si)類的肖特基二極管，則能減小正向電壓，從而能減少通電損耗。然而，硅類的肖特基二極管不能提高耐壓，因此在應(yīng)用到鐵路車廂時，為了用于750V架空線、1500V架空線等高耐壓用途，需要二極管元件的并聯(lián)化以及串聯(lián)化，從而會產(chǎn)生使裝置大型化、昂貴化、增大損耗等弊端。
[0036](本發(fā)明實施方式的要點及其技術(shù)說明)
為了解決上述各種問題點以及限制，在本發(fā)明的實施方式中，將以碳化硅(SiC)作為基材肖特基二極管用作為Siv的阻流二極管。此處，SiC肖特基二極管的正向電壓比硅平面二極管要低，能減小通電損耗，并且在理想狀態(tài)下不流過恢復(fù)電流，因此能使吸收電路變小或省略吸收電路。
[0037]圖13是用于說明將SiC肖特基二極管用作為阻流二極管時的恢復(fù)動作的簡化電路圖。圖14是表示將SiC肖特基二極管用作為阻流二極管時的恢復(fù)動作的詳細(xì)動作狀態(tài)的時序圖。
[0038]首先，如圖14所示，從架空線I經(jīng)由導(dǎo)電弓2而在阻流二極管BDl中流過正向電流的Period- (I)開始，到由于架空線急劇變化等而導(dǎo)致架空線電壓Es急劇下降的Period-(2)為止的動作，與現(xiàn)有技術(shù)該項中所說明的內(nèi)容相同。另一方面，在使用SiC肖特基二極管的情況下，在Period-(2)的末期，在SIV的電流變成O(A)后不流過恢復(fù)電流(參照圖13)，因此施加于阻流二極管BDl的反向施加電壓Vrr僅為架空線電壓&與？61^0(1-(2)后的濾波電容器電壓Vrci之間的差電壓，即反向施加電壓Vrr為Vrr ^ Vr=Es-Vpcio
[0039]更具體而言，例如，即使由于SIV以外的其他設(shè)備的母線發(fā)生接地等而導(dǎo)致架空線電壓Es急劇變?yōu)?(V)，在理想的情況下，也不會對阻流二極管BDl施加架空線電壓Es以上的電壓，因此阻流二極管BDl的耐壓只要相對于架空線電壓Es稍高即可。
[0040]因此，若將SiC肖特基二極管用作為阻流二極管BD1，則在理想的情況下，不需要由吸收電容器Cs、吸收電阻Rs以及放電電阻Re構(gòu)成的吸收電路。另外，由于電路上寄生電容等的影響，可能發(fā)生若干浪涌電壓。因此，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)、SiC肖特基二極管的特性，有時也會有需要吸收電路的情況，但即使在該情況下，也能減小吸收電路，即減小吸收電容器Cs以及吸收電阻Rs的尺寸、電容等。
[0041](本發(fā)明實施方式的效果) 如上所述，根據(jù)本實施方式的車廂用輔助電源裝置，在架空線與逆變器電路之間設(shè)置防止從逆變器電路側(cè)向架空線側(cè)產(chǎn)生逆流的阻流二極管，并且將SiC肖特基二極管用作為該阻流二極管，從而獲得能省略或者至少能減小保護阻流二極管的吸收電路的效果。
[0042]此外，通過將SiC肖特基二極管用作為該阻流二極管，從而獲得能夠?qū)⒆枇鞫O管的耐壓降低至能選定普通產(chǎn)品的等級的效果。
[0043]此外，SiC的正向電壓比硅要低，并且允許動作溫度與硅相比大大提高，因此也能使冷卻器的散熱風(fēng)扇變得非常小，從而獲得能對裝置的小型化、低成本化做出較大貢獻的效果。
[0044]另外，由于SiC的帶隙大于Si的特性，因此SiC是被稱為寬帶隙半導(dǎo)體的一個示例。除了該SiC以外，例如使用氮化鎵(GaN)類材料、或金剛石(C)所形成的半導(dǎo)體也屬于寬帶隙半導(dǎo)體，它們的特性在很多方面也與SiC類似。因此，使用SiC以外的其它寬帶隙半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)也能實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思想。
[0045]此外，在上述中，將輔助電源裝置的主電路為三相電路的情況作為一個示例進行了說明，但對于輸出單相交流或直流的輔助電源裝置當(dāng)然也具有相同效果。
工業(yè)上的實用性
[0046]如上所述，本發(fā)明所涉及的車廂用輔助電源裝置作為能使附帶設(shè)置于阻流二極管的冷卻器以及吸收電路進一步小型化的發(fā)明較為實用。
標(biāo)號說明[0047]
1架空線
2導(dǎo)電弓
4VVVF逆變器裝置(VVVF)
5車廂用輔助電源裝置(SIV)7 推進電動機
9吸收電路
10負(fù)載
11其他設(shè)備BDl 阻流二極管FC1、FC2 濾波電容器 FL1、FL2 濾波電抗器INVU INV2 三相逆變器電路PLl 寄生電感
Cs 吸收電容器Re 放電電阻Rs 吸收電阻SffU SW2 開關(guān)Tr 變壓器
【權(quán)利要求】
1.一種車廂用輔助電源裝置，裝載于鐵路車廂上，包括將由架空線輸入的直流功率或者交流功率轉(zhuǎn)換成所期望的交流功率并提供給負(fù)載的逆變器電路，并且該車廂用輔助電源裝置與對推進電動機進行驅(qū)動的逆變器裝置以并聯(lián)關(guān)系連接，其特征在于， 所述架空線與所述逆變器電路之間設(shè)置有防止從該逆變器電路側(cè)向所述架空線側(cè)產(chǎn)生逆流的阻流二極管， 該阻流二極管是利用寬帶半導(dǎo)體形成的肖特基二極管。
2.一種車廂用輔助電源裝置，裝載于鐵路車廂上，包括將由架空線輸入的直流功率或者交流功率轉(zhuǎn)換成所期望的交流功率并提供給負(fù)載的逆變器電路，其特征在于， 所述架空線與所述逆變器電路之間設(shè)置有防止從該逆變器電路側(cè)向所述架空線側(cè)產(chǎn)生逆流的阻流二極管， 該阻流二極管是利用寬帶半導(dǎo)體形成的肖特基二極管。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車廂用輔助電源裝置，其特征在于，設(shè)置有與所述阻流二極管并聯(lián)的吸收電路。
4.如權(quán)利要求1或2所述的車廂用輔助電源裝置，其特征在于，所述寬帶隙半導(dǎo)體是使用了碳化硅、氮化鎵類材料、或金剛石的半導(dǎo)體。
【文檔編號】B60L1/00GK103648823SQ201180071871
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】田中毅 申請人:三菱電機株式會社