摘要:目前,在欧洲的几条铁路网络中,使用传统的直流电气化系统,既无法增加交通量,也无法使机车以标称功率运行。轨道旁储能系统 (TESS) 可以作为新建变电站的替代解决方案。TESS 限制接触线电压下降并平滑高峰交通期间吸收的功率。因此,可以在限制成本和环境影响的同时提高电力系统的效率。本文提出了一种基于全 SiC 隔离 DC/DC 转换器的 TESS 新拓扑,该转换器与锂离子电池和电流隔离相结合,为运行安全提供了重大优势。发生故障时,转换器的输入和输出端子将电气分离,并且接触线电压绝不会直接施加到电池上。此外,使用 SiC MOSFET 可以获得具有高开关频率的出色效率。本文第一部分介绍了基本 TESS 模块的主要特性,第二部分针对 1.5 kV 直流线路的典型情况提出了一种尺寸确定方法,该方法表明了使用 TESS 增强电源的局限性。最后,介绍了基本模块原型的实验结果。
订购时,请指定目录型号和所需仪器名称。例如,“400D 型真空管电压表”。为避免误解,当您需要特殊选项或功能(例如特殊颜色、非标准电源线电压等)时,请在订单中注明重要的规格和具体说明。许多惠普仪器都装在机柜中,并配有易于连接的硬件,可直接安装在 19 英寸设备机架中。其他惠普仪器装在机柜中以供台式使用,或配有 19 英寸面板以供机架安装。例如“400DR”。目录列表指示机柜或机架安装布置的可用性。请确保您的订单表明您需要哪种。价格和交货信息本目录中列出的价格在出版之日有效。所有价格和其他数据如有变更,恕不另行通知。价格为出厂价。请联系您最近的现场销售办事处以确认价格并获取当前交货信息。订单发送地点 订单应寄给惠普公司,并发送到您所在地区的惠普办事处(见封底内页)。每个办事处都有专门的惠普工厂沟通渠道,以确保迅速有效地处理您的订单。如果您位于美国境外,请参阅下面的其他信息。 当地技术援助 选择设备和准备方面的技术援助
警告:• 这些说明旨在帮助合格的持证维修人员正确安装、调整和操作本设备。在尝试安装或操作之前,请仔细阅读这些说明。未遵循这些说明可能会导致不正确的安装、调整、维修或维护,从而导致火灾、触电、财产损失、人身伤害或死亡。• 设备必须永久接地。否则可能会导致触电,从而导致严重的人身伤害或死亡。• 在进行任何电气连接之前,请关闭保险丝盒或服务面板的电源。• 在进行线电压连接之前,请完成接地连接。否则可能会导致触电、严重的人身伤害或死亡。• 在开始维护之前,请断开设备的所有电源。否则可能会导致触电,从而导致严重的人身伤害或死亡。• 切勿假设设备已正确接线和/或接地。在拆除检修面板或接触设备柜之前,请务必使用大多数电气供应商或家庭中心提供的非接触式电压检测器测试设备柜。 • 请勿使用氧气吹扫管线或加压系统进行泄漏测试。氧气与油剧烈反应,可能引起爆炸,导致严重的人身伤害或死亡。 • 涡旋压缩机外壳顶部很热。触摸压缩机顶部可能会引起
订购时,请指定目录型号和所需仪器名称。例如,“400D 型真空管电压表”。为避免误解,当您需要特殊选项或功能(例如特殊颜色、非标准电源线电压等)时,请在订单中注明重要的规格和具体说明。许多惠普仪器都装在机柜中,并配有易于连接的硬件,可直接安装在 19 英寸设备机架中。其他惠普仪器装在机柜中以供台式使用,或配有 19 英寸面板以供机架安装。例如“400DR”。目录列表指示机柜或机架安装布置的可用性。请确保您的订单表明您需要哪种。价格和交货信息本目录中列出的价格在出版之日有效。所有价格和其他数据如有变更,恕不另行通知。价格为出厂价。请联系您最近的现场销售办事处以确认价格并获取当前交货信息。订单发送地点 订单应寄给惠普公司,并发送到您所在地区的惠普办事处(见封底内页)。每个办事处都有专门的惠普工厂沟通渠道,以确保迅速有效地处理您的订单。如果您位于美国境外,请参阅下面的其他信息。 当地技术援助 选择设备和准备方面的技术援助
订购时,请指定目录型号和所需仪器名称。例如,“400D 型真空管电压表”。为避免误解,当您需要特殊选项或功能(例如特殊颜色、非标准电源线电压等)时,请在订单中注明重要的规格和具体说明。许多惠普仪器都装在机柜中,并配有易于连接的硬件,可直接安装在 19 英寸设备机架中。其他惠普仪器装在机柜中以供台式使用,或配有 19 英寸面板以供机架安装。例如“400DR”。目录列表指示机柜或机架安装布置的可用性。请确保您的订单表明您需要哪种。价格和交货信息本目录中列出的价格在出版之日有效。所有价格和其他数据如有变更,恕不另行通知。价格为出厂价。请联系您最近的现场销售办事处以确认价格并获取当前交货信息。订单发送地点 订单应寄给惠普公司,并发送到您所在地区的惠普办事处(见封底内页)。每个办事处都有专门的惠普工厂沟通渠道,以确保迅速有效地处理您的订单。如果您位于美国境外,请参阅下面的其他信息。 当地技术援助 选择设备和准备方面的技术援助
订购时,请指定目录型号和所需仪器名称。例如,“400D 型真空管电压表”。为避免误解,当您需要特殊选项或功能(例如特殊颜色、非标准电源线电压等)时,请在订单中注明重要的规格和具体说明。许多惠普仪器都装在机柜中,并配有易于连接的硬件,可直接安装在 19 英寸设备机架中。其他惠普仪器装在机柜中以供台式使用,或配有 19 英寸面板以供机架安装。例如“400DR”。目录列表指示机柜或机架安装布置的可用性。请确保您的订单表明您需要哪种。价格和交货信息本目录中列出的价格在出版之日有效。所有价格和其他数据如有变更,恕不另行通知。价格为出厂价。请联系您最近的现场销售办事处以确认价格并获取当前交货信息。订单发送地点 订单应寄给惠普公司,并发送到您所在地区的惠普办事处(见封底内页)。每个办事处都有专门的惠普工厂沟通渠道,以确保迅速有效地处理您的订单。如果您位于美国境外,请参阅下面的其他信息。 当地技术援助 选择设备和准备方面的技术援助
订购时,请指定目录型号和所需仪器的名称。例如,“型号 400D 真空管电压表”。为避免误解,当您需要特殊选项或功能(如特殊颜色、非标准电源线电压等)时,请在订单中注明重要规格和具体说明。许多惠普仪器都装在机柜中,并配有易于连接的硬件,可直接安装在 19 英寸设备机架中。其他惠普仪器装在机柜中,供台式使用,或配有 19 英寸面板,供机架安装。例如,“400DR”。目录列表指示机柜或机架安装布置的可用性。请确保您的订单表明了您的需求。价格和交货信息 本目录中列出的价格为出版之日的有效价格。所有价格和其他数据如有更改,恕不另行通知。价格为出厂价。工厂。请联系您最近的现场销售办事处以确认价格并获取最新交货信息。订单发送地点 您的订单应开具给惠普公司,并发送到您所在地区的惠普现场办事处(参见封底内页)。每个现场办事处都有与惠普工厂的特殊沟通渠道,以确保迅速有效地处理您的订单。如果您位于美国境外,请参阅下面的其他信息。当地技术援助 选择设备和准备方面的技术援助
警告:• 这些说明旨在帮助合格的持证维修人员正确安装、调整和操作本设备。在尝试安装或操作之前,请仔细阅读这些说明。未遵循这些说明可能会导致不正确的安装、调整、维修或维护,从而导致火灾、触电、财产损失、人身伤害或死亡。• 设备必须永久接地。未接地可能会导致触电,从而导致严重的人身伤害或死亡。• 在进行任何电气连接之前,请关闭保险丝盒或服务面板的电源。• 在进行线电压连接之前,请完成接地连接。未接地可能会导致触电、严重的人身伤害或死亡。• 在开始维护之前,请断开设备的所有电源。未接地可能会导致触电,从而导致严重的人身伤害或死亡。• 切勿假设设备已正确接线和/或接地。在拆除检修面板或接触设备柜之前,请务必使用大多数电气供应商或家庭中心提供的非接触式电压检测器测试设备柜。• 请勿使用氧气吹扫管线或加压系统进行泄漏测试。氧气与油剧烈反应,可能引起爆炸,导致严重的人身伤害或死亡。• 涡旋压缩机外壳顶部很烫。触摸压缩机顶部可能会导致严重的人身伤害。• 制造商的保修不涵盖因将任何组件、配件或设备(非制造商授权)安装到热泵上或与热泵结合使用而导致的设备损坏或缺陷。您应该知道,使用未经授权的组件、配件或设备可能会对热泵的运行产生不利影响,还可能危及生命和财产。制造商对因使用此类未经授权的组件、配件或设备而导致的此类损失或伤害不承担任何责任。• 本产品未获准安装在海拔 2000 米 [6561 英尺] 或更高的地方。在更高的海拔安装可能会导致逆变器驱动控制板上的电气元件之间产生电弧跟踪,从而导致控制和设备故障。可能导致火灾、触电、财产损失、人身伤害或死亡。
• 拓扑 2:T 型拓扑因晶体管围绕中性点 (VN ) 排列的方式而得名。Q1 和 Q2 连接直流链路,Q3 和 Q4 与 VN 串联。滤波器看到的纹波频率等于施加到开关 Q1 至 Q4 的 PWM 频率。这定义了滤波器元件的大小,以实现交流线路频率下所需的低总谐波失真。Q1 和 Q2 看到全总线电压,并且需要额定为 1,200 V,才能在系统中为 800 V 直流链路电压。由于 Q3 和 Q4 连接到 VN ,它们只看到一半的总线电压,并且在 800 V 直流链路电压系统中可以额定为 600 V,这节省了这种转换器类型的成本。请参阅 10 kW 双向三相三级 (T 型) 逆变器和 PFC 参考设计。 • 拓扑结构 3:在有源中性点钳位 (ANPC) 转换器拓扑结构中,VN 与有源开关 Q5 和 Q6 连接,并将 VN 设置在直流链路电压的中间。与 T 型转换器一样,滤波器看到的纹波频率等于定义交流线路滤波器大小的 PWM 频率。这种架构的优点在于,所有开关的额定电压都可以是最大直流链路电压的一半;在 800-V 系统中,您可以使用额定电压为 600-V 的开关,这对成本有积极影响。关闭此转换器时,重要的是将每个开关上的所有电压限制为直流链路电压的一半。换句话说,控制微控制器 (MCU) 需要处理关机排序。TI 的 TMS320F280049C 和 C2000™ 产品系列中的其他设备具有可配置逻辑,允许在硬件中实现关机逻辑,以减轻 MCU 的软件任务负担。请参阅基于 GaN 参考设计的 11kW、双向、三相 ANPC。• 拓扑 4:中性点钳位 (NPC) 转换器拓扑源自 ANPC 拓扑。此处,VN 通过二极管 D5 和 D6 连接,并将 VN 设置在 DC 链路电压的中间。滤波器看到的输出纹波频率等于定义 AC 线路滤波器大小的 PWM 频率。与 ANPC 拓扑一样,所有开关的额定电压都可以是最大 DC 链路电压的一半,但不是另外两个开关,而是两个快速二极管。与 ANPC 拓扑相比,NPC 拓扑的成本略低,但效率略低。关断排序的要求也与 ANPC 拓扑相同。可以很容易地从上面提到的 ANPC 参考设计中派生出 NPC 拓扑。• 拓扑 5:飞行电容拓扑已经告诉您此转换器中发生的情况;电容器连接到由 Q1 和 Q2 以及 Q3 和 Q4 实现的堆叠半桥的开关节点。电容器两端的电压被限制为直流链路电压的一半,并在 V+/V– 之间周期性地变化;变化时,功率传输。此拓扑在正和负正弦波期间使用所有开关。在此拓扑中,滤波器看到的输出纹波频率是飞跨电容器每个周期移位的 PWM 频率的两倍,从而导致交流线路滤波器尺寸较小。同样,所有开关的额定电压均为最大直流链路电压的一半,这对成本有积极影响。