电流控制电路制造技术

提供有用于第一电网络（42）和转换器之间的连接的电流控制电路（20），该电流控制电路（20）包括：用于连接到第一电网络（42）的第一输入端子和第二输入端子（24、26）；用于相应连接到转换器的转换器端子（46、48）的第一输出端子和第二输出端子（28、30）；第一开关分支和第二开关分支，第一开关分支将第一输入端子和第一输出端子（24、28）互相连接，第二开关分支将第二输入端子和第二输出端子（26、30）互相连接，每个开关分支包括相应的开关元件（32、34、36、38）；在第一输出端子和第二输出端子（28、30）之间延伸的导向分支（76），该导向分支（76）包括至少一个电流导向元件（84）和至少一个第一电阻元件（86），该导向分支（76）包括中间端子（82）；第二电阻元件（88），该第二电阻元件（88）的第一端可操作地连接到中间端子（82），该第二电阻元件（88）的第二端可操作地可连接到地；以及控制器（96），该控制器（96）被编程以选择性地控制每个开关元件（32、34、36、38）的开关，以便在使用中调节电流从第一电网络（42）到转换器的流动。中调节电流从第一电网络（42）到转换器的流动。中调节电流从第一电网络（42）到转换器的流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流控制电路
[0001]本专利技术涉及用于电网络和转换器之间的连接的电流控制电路，并且涉及包括转换器和电流控制电路的组合件，其优选供在电功率转换、传输和分配中使用。
[0002]功率转换在功率传输系统中被利用，其中互相连接不同的电网络是必要的。在任何这样的功率传输系统中，在不同的电网络之间的接口处需要转换器，以产生所需要的转换。
[0003]根据本专利技术的第一方面，提供有用于第一电网络和转换器之间的连接的电流控制电路，所述转换器包括至少一个能量存储装置，所述电流控制电路包括：第一输入端子和第二输入端子，所述第一输入端子和所述第二输入端子用于连接到第一电网络；第一输出端子和第二输出端子，所述第一输出端子和所述第二输出端子用于相应连接到转换器的转换器端子；第一开关分支（limb）和第二开关分支，所述第一开关分支将第一输入端子和第一输出端子互相连接，所述第二开关分支将第二输入端子和第二输出端子互相连接，每个开关分支包括相应的开关元件；导向（director）分支，所述导向分支在第一输出端子和第二输出端子之间延伸，所述导向分支包括至少一个电流导向元件和至少一个第一电阻元件，所述导向分支包括中间端子；第二电阻元件，所述第二电阻元件的第一端可操作地连接到中间端子，所述第二电阻元件的第二端可操作地可连接到地；以及控制器，所述控制器被编程以选择性地控制每个开关元件的开关，以便在使用中调节电流从第一电网络到转换器的流动。
[0004]本专利技术的电流控制电路的配置使电流控制电路能够调节电流从第一电网络到转换器的流动，以便为转换器提供保护，以免潜在地破坏电流。电流从第一电网络到转换器的流动的这样的调节的非限制性的示例被描述如下。
[0005]在第一示例中，控制器可被编程以在转换器的启动期间选择性地控制每个开关元件的开关，以便在使用中通过下列来调节电流从第一电网络到转换器的流动：引导电流通过电阻元件中的一个或多个。这提供了一种在转换器的启动期间限制浪涌电流的可靠的方法，从而实现转换器的软启动。
[0006]在第二示例中，控制器可被编程以选择性地控制每个开关元件的开关，以便在使用中限制或阻止电流从第一电网络到转换器的流动。这可响应于转换器中和/或第一电网络中的故障的发生来实行。
[0007]在第三示例中，控制器可被编程以选择性地控制每个开关元件的开关，以便在使用中响应于转换器中和/或第一电网络中的故障的发生而将转换器与第一电网络断开。
[0008]因此，本专利技术的电流控制电路的配置使电流控制电路能够提供有软启动、故障电流阻止和故障电流限制能力，这有利于减小因大的浪涌电流或故障电流而破坏转换器的风险。这不仅增加了转换器的可靠性，而且还基于单独的硬件消除了对于更复杂和更昂贵的
设置的需要，其中的每个被配置成具有软启动、故障电流阻止和故障电流限制能力中的一项。
[0009]此外，本专利技术的电流控制电路中的电阻元件的布置使电流控制电路能够关于许多情形（例如转换器的启动、转换器中的故障和第一电网络中的故障）实行电流限制功能。
[0010]本专利技术的电流控制电路中的导向分支的布置提供了用于在故障事件中选择性地耗散转换器的电感中存储的能量的路线（route）。另外，导向分支中的所述或每个电流流动控制元件的供应实现导向分支的配置，以便在转换器的正常操作期间阻止电流在导向分支中流动。
[0011]导向分支在配置中可以变化。
[0012]在本专利技术的实施例中，导向分支可包括第一导向分支部分和第二导向分支部分，第一导向分支部分和第二导向分支部分由中间端子分离，第一导向分支部分在第一输出端子与中间端子之间延伸，第二导向分支部分在第二输出端子与中间端子之间延伸，每个导向分支部分包括相应的电流导向元件和相应的第一电阻元件。
[0013]在本专利技术的另外的实施例中，所述或每个电流导向元件可被配置成允许电流在导向分支中在一个方向上流动并且阻止电流在导向分支中在相反的方向上流动。这提供了一种在转换器的正常操作期间阻止电流在导向分支中流动的可靠的方法。
[0014]在本专利技术的又一些实施例中，电流控制电路可包括：第三开关分支，所述第三开关分支的第一端可操作地连接到第一输入端子，所述第三开关分支的第二端用于连接到第一电网络；以及第四开关分支，所述第四开关分支的第一端可操作地连接到第二输入端子，所述第四开关分支的第二端用于连接到第一电网络。
[0015]本专利技术的电流控制电路中的第三开关分支和第四开关分支的供应实现第一电网络与电流控制电路和转换器的选择性的连接和断开。
[0016]根据本专利技术的第二方面，提供有组合件，所述组合件包括：转换器，所述转换器包括第一转换器端子；和根据本专利技术的第一方面或如上文所述的它的实施例中的任一个实施例所述的电流控制电路，第一输出端子和第二输出端子分别连接到转换器端子。
[0017]该组合件可包括连接在第一输入端子和第二电阻元件的第一端之间的至少一个第一过滤器能量存储装置，和/或连接在第二输入端子和第二电阻元件的第一端之间的至少一个第一过滤器能量存储装置。
[0018]第一开关分支和/或第二开关分支的开关可被控制来阻止在转换器中的故障事件中故障电流从所述或每个第一过滤器能量存储装置到转换器中的流动。此外，本专利技术的电流控制电路中的第二电阻元件的供应提供了一种在故障事件中耗散所述或每个第一过滤器能量存储装置中存储的能量的方法。
[0019]在本专利技术的优选实施例中，转换器可包括至少一个能量存储装置。所述或每个能量存储装置可以是能够存储和释放能量以选择性地提供电压的任何装置，例如，电容器、燃料电池或电池。
[0020]在采用包括至少一个能量存储装置的转换器的使用的本专利技术的实施例中，转换器可包括至少一个模块，所述或每个模块包括至少一个开关元件和至少一个能量存储装置，
在所述或每个模块中的所述或每个开关元件和所述或每个能量存储装置布置成可组合的，以选择性地提供电压源。
[0021]在采用包括至少一个能量存储装置的转换器的使用的本专利技术的另外的实施例中，转换器可包括布置成限定开关的能量存储装置转换器的多个能量存储装置和多个开关元件。
[0022]本专利技术的电流控制电路有利地实现（一个或多个）能量存储装置的充电，同时通过调节电流从第一电网络流动到转换器来保护转换器。
[0023]控制器可被编程以在转换器的启动期间选择性地控制每个开关元件的开关，以便在使用中通过调节电流从第一电网络到转换器的流动来调节所述或每个能量存储装置的充电。这有利地防止（一个或多个）能量存储装置在转换器的启动期间暴露于大的浪涌电流。
[0024]（一个或多个）能量存储装置的充电可以以各种方式实行。例如，控制器可被编程以在转换器的启动期间选择性地控制每个开关元件的开关，以便在使用中经由第一开关分支将第一电网络连接到转换器，以使转换器的能量存储装置或能量存储装置中的至少一个充电，并且然后经由第二开关分支将第一电网络连接到转换器，以使转换器的能量存储装置或能量存储装置中的至少一个充电。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于第一电网络（42）和转换器（22）之间的连接的电流控制电路（20），所述转换器（22）包括至少一个能量存储装置，所述电流控制电路（20）包括：第一输入端子和第二输入端子（24、26），所述第一输入端子和所述第二输入端子（24、26）用于连接到所述第一电网络（42）；第一输出端子和第二输出端子（28、30），所述第一输出端子和所述第二输出端子（28、30）用于相应连接到所述转换器（22）的转换器端子（46、48）；第一开关分支和第二开关分支，所述第一开关分支将所述第一输入端子和所述第一输出端子（24、28）互相连接，所述第二开关分支将所述第二输入端子和所述第二输出端子（26、30）互相连接，每个开关分支包括相应的开关元件（32、34）；导向分支（76），所述导向分支（76）在所述第一输出端子和所述第二输出端子（28、30）之间延伸，所述导向分支（76）包括至少一个电流导向元件（84）和至少一个第一电阻元件（86），所述导向分支（76）包括中间端子（82）；第二电阻元件（88），所述第二电阻元件（88）的第一端可操作地连接到所述中间端子（82），所述第二电阻元件（88）的第二端可操作地可连接到地；以及控制器（96），所述控制器（96）被编程以选择性地控制每个开关元件（32、34）的开关，以便在使用中调节电流从所述第一电网络（42）到所述转换器（22）的流动。2.如权利要求1所述的电流控制电路（20），其中，所述控制器（96）被编程以在所述转换器（22）的启动期间选择性地控制每个开关元件（32、34）的开关，以便在使用中通过下列来调节电流从所述第一电网络（42）到所述转换器（22）的所述流动：引导所述电流通过所述电阻元件（86、88）中的一个或多个。3.如前述权利要求中的任一项所述的电流控制电路（20），其中，所述控制器（96）被编程以选择性地控制每个开关元件（32、34）的开关，以便在使用中限制或阻止电流从所述第一电网络（42）到所述转换器（22）的流动。4.如前述权利要求中的任一项所述的电流控制电路（20），其中，所述控制器（96）被编程以选择性地控制每个开关元件（32、34）的开关，以便在使用中响应于所述转换器（22）中和/或所述第一电网络（42）中的故障的发生而将所述转换器（22）与所述第一电网络（42）断开。5.如前述权利要求中的任一项所述的电流控制电路（20），其中，所述导向分支（76）包括第一导向分支部分和第二导向分支部分（78、80），所述第一导向分支部分和所述第二导向分支部分（78、80）由所述中间端子（82）分离，所述第一导向分支部分（78）在所述第一输出端子（28）与所述中间端子（82）之间延伸，所述第二导向分支部分（78）在所述第二输出端子（30）与所述中间端子（82）之间延伸，每个导向分支部分（78、80）包括相应的电流导向元件（84）和相应的第一电阻元件（86）。6.如前述权利要求中的任一项所述的电流控制电路（20），其中，所述或每个电流导向元件（84）被配置成允许电流在所述导向分支（76）中在一个方向上流动并且阻止电流在所述导向分支（76）中在相反的方向上流动。7.如前述权利要求中的任一项所述的电流控制电路（20），包括：第三开关分支，所述第三开关分支的第一端可操作地连接到所述第一输入端子（24），所述第三开关分支的第二端用于连接到所述第一电网络（42）；以及
第四开关分支，所述第四开关分支的第一端可操作地连接到所述第二输入端子（26），所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：