[發明專利]電力電子變換器

有效

• 申請號: 201380026459.2
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN104335474B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: D·R·特萊尼爾;N·奧喀密
• 申請（專利權）人: 通用電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797;H02M7/81;H02M7/66
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 李靜,張浴月

1.一種電力電子變換器，用于連接AC和DC網絡并且轉換它們之間的電力，包括：

第一DC端子和第二DC端子，限定用于連接到DC網絡的DC環；其中，在使用中，所述DC環具有施加在其兩端的可逆DC環電壓；

至少一個變換器臂，在所述第一DC端子與第二DC端子之間延伸，并且具有由用于連接到AC網絡的AC端子隔開的第一臂部和第二臂部，每個臂部包括至少一個合理化模塊，所述合理化模塊具有與至少一個能量存儲裝置并聯連接的第一組串聯電流流動控制元件和第二組串聯電流流動控制元件，每組電流流動控制元件與至少一個能量存儲裝置并聯連接，每組電流流動控制元件包括一次有源開關元件以選擇性地引導電流通過所述能量存儲裝置、和一次無源電流逆止元件以限制電流在單一方向上流過所述合理化模塊，所述電流流動控制元件和所述或每個能量存儲裝置組合以選擇性地提供電壓源以在所述AC端子處合成AC電壓；以及

第一控制器，以選擇性地切換每個臂部中的所述或每個合理化模塊以控制相應AC端子處的AC電壓的配置，以便在AC到DC電力轉換模式中將來自所述AC網絡的電力轉換至所述DC網絡并且在DC到AC電力轉換模式中將來自所述DC網絡的電力轉換至所述AC網絡，

其中每個臂部包括：

一個或多個二次無源電流逆止元件，以限制相應AC與DC端子之間的電流在單一方向上流過相應臂部，所述或每個二次無源電流逆止元件與所述或每個合理化模塊串聯連接；或者

一個或多個二次有源開關元件，與所述或每個合理化模塊串聯連接。

2.根據權利要求1所述的電力電子變換器，其中所述第一組串聯電流流動控制元件和第二組串聯電流流動控制元件以全橋結構與所述相應能量存儲裝置并聯連接，以形成能夠提供零電壓、正電壓或負電壓同時在單一方向上傳導電流的2象限雙極合理化模塊。

3.根據任一項前述權利要求所述的電力電子變換器，其中當臂部在不導電狀態時，所述或每個二次無源電流逆止元件或二次有源開關元件支撐在相應臂部兩端出現的差分電壓的一部分。

4.根據任一項前述權利要求所述的電力電子變換器，其中每個臂部中的所述或每個合理化模塊被配置為將AC到DC電力轉換模式和DC到AC電力轉換模式當中的一個模式中的可轉換電力限制為小于AC到DC電力轉換模式和DC到AC電力轉換模式當中的另一個模式中的可轉換電力。

5.根據任一項前述權利要求所述的電力電子變換器，其中每個臂部中的所述或每個合理化模塊被配置為將AC到DC電力轉換模式和DC到AC電力轉換模式當中的一個模式中的可轉換電力限制到AC到DC電力轉換模式和DC到AC電力轉換模式當中的另一個模式中的可轉換電力的10％到15％的范圍內。