[发明专利]具有两个逆变器的头端电力模块

说明书

本公开涉及用于为机器发电的方法。该方法可包括在第一位置处逆变公共电力并输出第一逆变电力。该方法可进一步包括在第二位置处逆变公共电力，输出第二逆变电力并将第二逆变电力的运行相位移位以使得第一逆变电力和第二逆变电力同相。该方法可进一步包括将第一逆变电力传递到变压器，将第二逆变电力传递到变压器以及将第一逆变电力和第二逆变电力转换成变压电力。

技术领域

本公开一般涉及头端电力模块，更特别地涉及具有两个逆变器的头端电力模块。

背景技术

客运列车机车包括用于产生电力的头端电力模块，该电力用于列车上诸如照明、120V供电和其它电需求的辅助需求。通常位于机车前面或列车“头部”的头端电力模块经常装备有至少一个内燃机以驱动一个或多个发电机。某些头端电力模块包括一个或多个电力逆变器以将来自发电机的变化的输入DC链接电压(DC link voltage)逆变为恒定输出AC电压。为了产生恒定电力以供应辅助需求，发电机通常一直以高转速(RPM)(通常是最高运行速度)运行。当列车停靠在车站时，以最高速度运行发电机可能声音很大并且可能消耗很大量燃料。

在由Ahmad于2008年6月10日提交的美国专利号7,385,372(“’372专利”)中描述了用于转换AC电力的系统的一个示例。’372专利描述了包括两个并联布置以从两个整流器接收DC电力的逆变器的系统。两个逆变器向一个或多个牵引电动机和辅助设备提供电力。通过使用两个逆变器，发电机可以以低速运行。

虽然’372专利可提供降低的发电机速度，但是它可能仍然不是最优。特别地，’372专利的系统可能难以控制。为了降低发动机的运行速度，两个电力逆变器必须以并联配置。然而因为难以控制两个并联配置的逆变器，所以可能在较低速度的两个电力逆变器的同步是次优的。特别是由于运行中变化的发电机速度，当一起受控时两个变换器的输出难以同步。在没有电力逆变器的同步独立控制的情况下，相关谐波含量可能会不必要地高。

本公开的头端电力模块解决以上阐述的一个或多个问题和/或在现有技术中的其它问题。

发明内容

在一方面，本公开涉及机器的头端电力模块。电力模块可包括第一电力逆变器和第二电力逆变器。模块可同样包括第一控制器，其连接到第一电力逆变器并被配置成选择性地移位第一电力逆变器的运行相位。模块可进一步包括连接到第二电力逆变器和变压器的第二控制器。变压器可包括连接到第一电力逆变器的第一初级绕组和连接到第二电力逆变器的第二初级绕组。

在另一方面，本公开涉及一种用于为机器发电的方法。该方法可包括在第一位置处逆变公共电力并输出第一逆变电力。该方法可进一步包括在第二位置处逆变公共电力，输出第二逆变电力并移位第二逆变电力的运行相位，以使得第一逆变电力和第二逆变电力同相。该方法可进一步包括将第一逆变电力传递到变压器，将第二逆变电力传递到变压器，并将第一逆变电力和第二逆变电力变换成变压电力。

在另一方面，本公开涉及机车的电力模块。该电力模块可包括第一电力逆变器、第二电力逆变器、和连接到第一电力逆变器的第一控制器。第一控制器可被配置成检索第一电力特征并基于第一电力特征选择性地将第一电力逆变器的运行相位移位大约180度。电力模块可同样包括连接到第二电力逆变器的第二控制器。第二控制器可被配置成检索第二电力特征并基于第二电力特征选择性地将第二电力逆变器的运行相位移位大约180度。电力模块可进一步包括变压器，该变压器包括第一初级绕组和第二初级绕组。第一电力逆变器可连接到第一初级绕组并通过第一初级绕组将第一逆变电力传递到变压器。第二电力逆变器可连接到第二初级绕组并将第二逆变电力传递到第二初级绕组。第一线路滤波器可在第一逆变器和变压器之间连接，其中第一线路滤波器被配置成减少来自第一逆变电力的谐波信号成分。第二线路滤波器可在第二逆变器和变压器之间连接，其中第二线路滤波器被配置成减少来自第二逆变电力的谐波信号成分。

附图说明

图1是示例性公开的机车的图解说明；