转换器系统的拆分DC链路的充电技术方案

技术编号:21097169 阅读:44 留言:0更新日期:2019-05-15 22:30
一种转换器系统(10)包括:至少两个相模块(18a,18b),每个相模块(18a,18b)包括与DC链路(24)互连的第一转换器腿(26a)和第二转换器腿(26b);以及充电变压器(40),用于对DC链路(24)进行充电。DC链路(24)包括串联连接在正点(30)、中点(32)和负点(34)之间的两个电容器(28a,28b),各转换器腿(26a,26b)适合于将输出(36a,36b)与DC链路(24)的正点(30)、中点(32)或负点(34)互连。相模块(18a,18b)经由转换器腿(18a,18b)的输出(36a,36b)串联连接,使得较低相模块(18a)的第二转换器腿(36b)与较高相模块(18b)的第一转换器腿(36a)相连接。充电变压器(40)连接到最高相模块(18b)的DC链路(24)的中点(32),其为转换器系统(10)的相输出(U,V,W)提供第二转换器腿(26b)的输出(36b)。转换器系统(10)还包括至少两个转换器相(20),各转换器相(20)包括至少两个串联连接相模块(18a,18b)。在转换器相(20)的星形点(Y)处,转换器相(20)经由最低转换器模块(18a)的第一转换器腿(26a)的输出(36a)星形连接,其与较高转换器模块(18b)串联连接,由此充电变压器(40)的模块侧星形点(Y’)与转换器相(20)的星形点(Y)相连接或者没有连接。

Decomposition of DC Link Charging in Converter System

A converter system (10) includes at least two phase modules (18a, 18b), each phase module (18a, 18b) including a first converter leg (26a) and a second converter leg (26b) interconnected with a DC link (24), and a charging transformer (40) for charging a DC link (24). The DC link (24) includes two capacitors (28a, 28b) connected in series between the positive point (30), the neutral point (32) and the negative point (34). Each converter leg (26a, 26b) is suitable for interconnecting the output (36a, 36b) with the positive point (30), the neutral point (32) or the negative point (34) of the DC link (24). The phase module (18a, 18b) is connected in series with the output (36a, 36b) of the converter leg (18a, 18b), so that the second converter leg (36b) of the lower phase module (18a) is connected with the first converter leg (36a) of the higher phase module (18b). The charging transformer (40) is connected to the midpoint (32) of the DC link (24) of the highest phase module (18b), which provides the output (36b) of the second converter leg (26b) for the phase output (U, V, W) of the converter system (10). The converter system (10) also includes at least two converter phases (20), each of which includes at least two series connected phase modules (18a, 18b). At the star point (Y) of the converter phase (20), the converter phase (20) is connected by the output (36a) of the first converter leg (26a) of the lowest converter module (18a) in series with the higher converter module (18b), thereby the star point (Y') of the module side of the charging transformer (40) is connected or not connected with the star point (Y) of the converter phase (20).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转换器系统的拆分DC链路的充电
本专利技术涉及DC链路的充电的领域。具体来说,本专利技术涉及转换器系统以及用于对转换器系统的DC链路进行充电的方法和控制器。
技术介绍
具有串联连接的相模块的多电平转换器系统可用于中压驱动中。这些转换器系统主要用于3kV至15kV的范围中,但是也可用于其他电压范围中。每一个相模块可包括能量存储元件,其采取直流电容器或DC链路电容器的形式。通常,这些元件需要在每次转换器系统开始操作时预先充电。这些元件的充电通常是需要注意的操作,因为转换器系统在没有预充电DC链路电容器的情况下与中压电网的直接连接将会在电网本身上引起巨大电流。可使用对DC链路电容器进行充电的若干方式。通常,独立充电单元元件直接连接到DC链路。这些充电单元元件通常包括连接到低压供应的电压变压器,除了已经存在的高功率中压变压器之外还放置所述变压器。例如,US8223515B2示出一种中压系统,其具有以低压馈电绕组共用相同变压器磁芯的方式体现集成(耦合)到主变压器的充电变压器的设备。该低压馈电绕组用作预充电电路。在WO2012/140008A2中,提出中压转换器以及按照防止涌流的方式启动的方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转换器系统,包括:至少两个相模块,每个相模块包括与DC链路互连的第一转换器腿和第二转换器腿;以及用于对所述DC链路进行充电的充电变压器;其中所述DC链路包括串联连接在正点、中点和负点之间的两个电容器,各转换器腿适合于将输出与所述DC链路的所述正点、所述中点或所述负点互连;所述相模块经由所述转换器腿的输出串联连接,使得较低相模块的第二转换器腿与较高相模块的第一转换器腿相连接;所述充电变压器连接到最高相模块的所述DC链路的所述中点,其为所述转换器系统的相输出(U,V,W)提供第二转换器腿的输出;其中所述转换器系统还包括:至少两个转换器相,各转换器相包括至少两个串联连接的相模块;其中在所述转...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.26 EP 14182257.71.一种转换器系统,包括:至少两个相模块,每个相模块包括与DC链路互连的第一转换器腿和第二转换器腿;以及用于对所述DC链路进行充电的充电变压器;其中所述DC链路包括串联连接在正点、中点和负点之间的两个电容器,各转换器腿适合于将输出与所述DC链路的所述正点、所述中点或所述负点互连;所述相模块经由所述转换器腿的输出串联连接,使得较低相模块的第二转换器腿与较高相模块的第一转换器腿相连接;所述充电变压器连接到最高相模块的所述DC链路的所述中点,其为所述转换器系统的相输出(U,V,W)提供第二转换器腿的输出;其中所述转换器系统还包括:至少两个转换器相,各转换器相包括至少两个串联连接的相模块;其中在所述转换器相的星形点(Y)处,所述转换器相经由最低转换器模块的第一转换器腿的输出星形连接,其与较高转换器模块串联连接;以及其中所述充电变压器的模块侧星形点(Y’)与所述转换器相的所述星形点(Y)相连接。2.一种转换器系统,包括:至少两个相模块,每个相模块包括与DC链路互连的第一转换器腿和第二转换器腿;以及用于对所述DC链路进行充电的充电变压器;其中所述DC链路包括串联连接在正点、中点和负点之间的两个电容器,各转换器腿适合于将输出与所述DC链路的所述正点、所述中点或所述负点互连;所述相模块经由所述转换器腿的输出串联连接,使得较低相模块的第二转换器腿与较高相模块的第一转换器腿相连接;所述充电变压器连接到最高相模块的所述DC链路的所述中点,其为所述转换器系统的相输出(U,V,W)提供第二转换器腿的输出;其中所述转换器系统还包括:至少两个转换器相,各转换器相包括至少两个串联连接的相模块;其中在所述转换器相的星形点(Y)处,所述转换器相经由最低转换器模块的第一转换器腿的输出星形连接,其与高转换器模块串联连接;以及其中所述充电变压器的模块侧星形点(Y’)没有与所述转换器相的所述星形点(Y)相连接。3.如权利要求1所述的转换器系统,其中,所述转换器腿是中性点钳位转换器腿、有源中性点钳位转换器腿或中性点导引转换器腿。4.如权利要求1或2所述的转换器系统,其中,各转换器腿包括:正分支,其包括两个串联连接的半导体开关,各半导体开关并联连接到续流二极管;负分支,其包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:J劳申斯泰恩K达马兹奥科伊霍M鲁伊谢尔
申请(专利权)人:ABB瑞士股份有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士,CH

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