[發明專利]電力電子模塊預充電系統和方法

有效

• 申請號: 200910177664.4
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101714816A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 韋立祥;理查德·A·盧卡薩維斯基;阿吉特·H·維杰納亞克;保羅·克勞斯;邁克爾·洛特
• 申請（專利權）人: 洛克威爾自動控制技術股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M7/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘士霖;陳煒

1.一種為多個負載供電的系統，包括：

公共直流源；

多個逆變器模塊，每個逆變器模塊包括：整流器電路，逆變器電路， 耦合在該逆變器模塊的整流器電路和逆變器電路之間的內部直流總線，耦 合穿過該逆變器模塊的內部直流總線的電容電路以及被配置為對該逆變 器模塊的電容電路充電的預充電電路；

其中，所述公共直流源的低壓側直接耦合至每個逆變器模塊的所述內 部直流總線的低壓側，并且所述公共直流源的高壓側耦合至每個逆變器模 塊的所述整流器電路的至少一個輸入，以便為每個逆變器模塊的相應的預 充電電路供電。

2.根據權利要求1所述的系統，其中每個逆變器模塊的預充電電路 包括一個或多個開關，所述一個或多個開關與一個或多個相應的預充電電 阻器并聯，并且每個逆變器模塊的預充電電路電耦合在所述公共直流源和 該逆變器模塊的整流器電路的所述輸入之間。

3.根據權利要求1所述的系統，其中每個逆變器模塊的整流器電路 包括一個或多個閘流管，所述一個或多個閘流管被配置為通過該逆變器模 塊的預充電電路引導電流，并且其中每個逆變器模塊的預充電電路包括一 個或多個預充電電阻器，所述一個或多個預充電電阻器耦合在該逆變器模 塊的整流器電路的所述輸入和該逆變器模塊的內部直流總線的高壓側之 間。

4.根據權利要求3所述的系統，其中，每個逆變器模塊的預充電電 路還包括一個或多個二極管，所述一個或多個二極管與該逆變器模塊的所 述一個或多個閘流管并聯并且與該逆變器模塊中的所述一個或多個預充 電電阻器串聯。

5.根據權利要求1所述的系統，其中每個逆變器模塊的整流器電路 包括多個二極管，并且其中所述多個二極管與該逆變器模塊的內部直流總 線的低壓側去耦合，并且直接耦合至該逆變器模塊的內部直流總線的高壓 側。

6.根據權利要求1所述的系統，其中每個逆變器模塊的整流器電路 包括兩個或更多個方向電流流向器件，并且所述兩個或更多個方向電流流 向器件中的一個或多個被配置為從所述公共直流源引導電源至該逆變器 模塊的內部直流總線，并且所述兩個或更多個方向電流流向器件中的其他 一個或多個被配置為從該逆變器模塊的內部直流總線引導電源至所述公 共直流源。

7.根據權利要求1所述的系統，其中每個逆變器模塊還包括一個或 多個二極管，所述一個或多個二極管耦合在該逆變器模塊的內部直流總線 和所述公共直流源之間且與該逆變器模塊的整流器電路并聯，并且被配置 為從該逆變器模塊的內部直流總線引導電源至所述公共直流源。

8.根據權利要求1所述的系統，其中每個逆變器模塊的預充電電路 包括一個或多個開關，所述一個或多個開關與一個或多個預充電電阻器并 聯，并且每個逆變器模塊的預充電電路電耦合至該逆變器模塊的整流器電 路和電容電路之間的內部直流總線。

9.根據權利要求1所述的系統，其中每個逆變器模塊的整流器電路 的一側被配置為選擇性地耦合至該逆變器模塊的內部直流總線的高壓側， 或耦合至該逆變器模塊的內部直流總線的低壓側。

10.一種為負載供電的系統，包括：

逆變器模塊，包括整流器電路，逆變器電路，耦合在所述整流器電路 和所述逆變器電路之間的內部直流總線，耦合穿過所述內部直流總線的電 容電路以及被配置為對電容電路充電的預充電電路；

其中，所述逆變器模塊的所述內部直流總線的低壓側被直接耦合至外 部直流源的低壓側，并且所述整流器電路的至少一個輸入被耦合至所述外 部直流源的高壓側，以為預充電電路供電。

11.一種為多個負載供電的方法，包括：

將公共直流源耦合至多個逆變器模塊，每個逆變器模塊包括：整流器 電路、逆變器電路、耦合在該逆變器模塊的整流器電路和逆變器電路之間 的內部直流總線、耦合穿過該逆變器模塊的內部直流總線的電容電路以及 配置為對該逆變器模塊的電容電路充電的預充電電路；

其中，所述公共直流源的低壓側直接耦合至每個逆變器模塊的所述內 部直流總線的低壓側，并且所述公共直流源的高壓側耦合至每個逆變器模 塊的所述整流器電路的至少一個輸入，以為每個逆變器模塊的相應的預充 電電路供電。