[發明專利]電變頻器，電轉換器和電網耦合轉換器

無效

• 申請號: 201210447313.2
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN103107712A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 約爾格·詹寧
• 申請（專利權）人: GE能源電力轉換有限公司
• 主分類號: H02M5/45
• 分類號: H02M5/45;H02M7/49;H02J3/06;H02J3/36
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 周濤;許偉群

技術領域

本發明大體上涉及一種電轉換器。尤其是，本發明涉及一種電變頻器以及一種電網耦合轉換器。

背景技術

這種轉換器已普遍知曉并且用于將驅動裝置連接到能量供給網絡或用于連接兩個能量供給網絡。此外，例如在DE?101?03?031?A1中公開了模塊化地構建這種轉換器。

發明內容

本發明的任務是提出一種電轉換器，該電轉換器擁有改進的模塊化結構。

本發明通過根據權利要求1或6所述的變頻器、通過根據權利要求10所述的轉換器以及通過根據權利要求12所述的電網耦合轉換器來解決該任務。

所有根據本發明的轉換器具有模塊開關的共同特征，該開關具有：第一串聯電路，該第一串聯電路由第一可控功率半導體器件和第一二極管構成；以及第二串聯電路，該第二串聯電路由第二二極管和第二可控功率半導體器件構成，其中第一功率半導體器件與第一二極管的連接點形成第一端子，而第二二極管與第二功率半導體器件的連接點形成模塊開關的第二端子，其中模塊開關具有電容器，并且其中第一串聯電路和第二串聯電路以及電容器彼此并聯連接。

所有根據本發明的轉換器具有另外的共同特征，即至少兩個這種模塊開關形成串聯電路，并且至少兩個這種串聯電路彼此并聯連接。

通過這些共同特征借助本發明提供了如下可能性：以簡單方式使根據本發明的轉換器與不同的應用匹配。根據本發明的轉換器的模塊化結構在此始終是類似的。僅僅通過另外的布線將模塊化結構與所期望的各應用匹配。

以此方式可以減小根據本發明的轉換器的開銷和成本。

本發明的其他特征、應用可能性和優點從以下對本發明的實施例的描述中得到，這些實施例在相關的附圖中示出。在此，所有所描述的或示出的特征本身而言或任意組合地形成本發明的主題，而與其在權利要求中的概述或者引用無關，以及與其在說明書或在附圖中的表述或圖示無關。

附圖說明

圖1示出了模塊開關的一個實施例的電路圖，

圖2示出了在使用圖1的模塊開關情況下電變頻器的一個實施例的電路圖，

圖3示出了在使用圖1的模塊開關情況下具有二極管饋入的電變頻器的一個實施例的電路圖，

圖4示出了在使用圖1的模塊開關情況下利用電轉換器的動態補償的一個實施例的電路圖，

圖5示出了在使用圖1的模塊開關情況下電網耦合轉換器的一個實施例的電路圖，以及

圖6示出了在使用圖1的模塊開關情況下具有直流傳輸的電網耦合轉換器的一個實施例的電路圖。

具體實施方式

在圖1中示出了模塊開關10，該開關設計用于使用在電轉換器或電變流器中。模塊開關10也在未公開的德國專利申請10?2010?046?142.3中描述，在此方面引用該專利申請。

模塊開關10具有：第一串聯電路，該第一串聯電路由第一可控功率半導體器件V1和第一二極管D1構成；以及第二串聯電路，該第二串聯電路由第二二極管D2和第二可控功率半導體器件V2構成。

這兩個可控功率半導體器件V1、V2分別可以并聯連接有反向連接的續流二極管。但明確地指出，續流二極管本身對于模塊開關10的工作并非是必需的，即模塊開關10在沒有續流二極管的情況下也完全能夠工作。然而在實踐中，這種續流二極管設計用于保護功率半導體器件V1、V2。借助續流二極管可以防止在電流的電流方向不希望地反轉時對功率半導體器件V1、V2的可能的損傷。此外，對于借助模塊開關10構建的轉換器的保護功能，續流二極管此外可以具有優點。在以下所描述的附圖2至6中因此存在這種續流二極管。

此外，這兩個可控功率半導體器件V1、V2可以分別串聯有同向連接的二極管，用于提高在相反方向上的截止能力的目的。

模塊開關10的功率半導體器件V1、V2和二極管的設計可以在考慮相應應用中出現的負載的情況下進行優化。功率半導體器件V1、V2和二極管在此也可以由多個并聯和/或串聯連接的器件構建。

在第一串聯電路中，第一功率半導體器件V1的集電極和第一二極管D1的正極彼此連接。該連接點稱作第一端子11。在第二串聯電路中，第二功率半導體器件V2的發射極和第二二極管D2的負極彼此連接。該連接點稱作第二端子12。

這兩個串聯電路彼此并聯連接。由此，第一二極管D1的負極與第二功率半導體器件V2的集電極連接，而第一功率半導體器件V1的發射極與第二二極管D2的正極連接。

電容器C與兩個并聯連接的串聯電路并聯連接。電容器C也可以構建為由多個并聯和/或串聯連接的電容器構成的電容器組。