[發明專利]用于操作電路的方法以及電路

在審

• 申請號: 201410452981.3
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104426386A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: J.揚寧
• 申請（專利權）人: 通用電氣能源能量變換技術有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜甜

技術領域

本發明涉及一種用于操作電路的方法和相應的電路。

背景技術

從公布DE?10?2010?046?142?A1已知一種電路，所述電路由多個模塊化開關構成。由于模塊化開關的功率半導體部件的適當布置和啟動，在這種情況下，有可能將所述電路具體體現為轉換器，即用于將直流電壓轉換為交流電壓，或反之亦然。因此，所述電路尤其可用于傳輸具有高直流電壓的能量。

參照DE?10?2010?046?142?A1，電流可在僅一個方向上流經模塊化開關。因此，如果將已知電路用于例如高壓直流(HVDC)傳輸，那么這具有以下結果：能量傳輸方向的反向僅能以使直流電壓反向的方式實現。然而，在單極海底電纜的情況下，這僅在相當大的限制條件內可能的。

發明內容

本發明的目標是改進已知電路。

本發明實施例用根據權利要求1和權利要求4所述的方法并且用根據權利要求2所述的電路來實現這個目標。

根據本發明實施例的電路包括至少一個模塊化開關，其中所述模塊化開關設置有包括第一可控制功率半導體部件和第一二極管的第一串聯電路，并且設置有包括第二二極管和第二可控制半導體部件的第二串聯電路；其中所述第一功率半導體部件與所述第一二極管的連接點形成第一連接，并且所述第二二極管與所述第二功率半導體部件的連接點形成所述模塊化開關的第二連接；其中，在所述第一串聯電路中，所述第一功率半導體部件并聯連接至第三二極管，并且所述第一二極管并聯連接至第三可控制功率半導體元件；其中，在所述第二串聯電路中，所述第二功率半導體部件并聯連接至第四二極管，并且所述第二二極管并聯連接至第四可控制功率半導體部件；其中所述第三二極管和所述第三功率半導體部件的傳導方向對應于所述第一二極管和所述第一功率半導體部件的傳導方向，并且所述第四二極管和所述第四功率半導體部件的傳導方向對應于所述第二二極管和所述第二功率半導體的傳導方向；其中所述模塊化開關設置有電容器；并且其中所述模塊化開關的所述第一串聯電路和所述第二串聯電路以及所述電容器相對于彼此并聯連接。

參照根據本發明實施例的方法，所述第一功率半導體部件和所述第二功率半導體部件兩者被連接成是傳導的，并且所述第三功率半導體部件和所述第四功率半導體部件兩者被控制成是阻斷的，以使得來自所述第一連接的電流流經所述第一功率半導體部件、流經所述電容器并且流經所述第二功率半導體部件到達所述第二連接；或所述第三功率半導體部件和所述第四功率半導體部件兩者被連接成是傳導的，并且所述第一功率半導體部件和所述第二功率半導體部件兩者被控制成是阻斷的，以使得電流在反向方向上從所述第二連接流經所述第四功率半導體部件、流經所述電容器并且流經所述第三功率半導體部件到達所述第一連接。

本發明實施例突出以下優點：電流能在兩個方向上流過模塊化開關。這可通過適當啟動對模塊化開關來實現。在這種情況下，有可能攜帶呈直流形式的電能在兩個方向上通過包括模塊化開關的功率轉換器。

參照根據本發明的電路，直流電壓的電壓反向是不必要的。除了其他方面，這帶來以下優點：單極電纜可用于直流電壓傳輸。

如果將本發明應用于例如網狀直流電壓網絡內的高直流電壓的能量傳輸，有可能自由調整用于能量傳輸的直流電壓。以這種方式，有可能(即使在錯誤狀況的情況下)將直流電壓限制到一個傳輸部分，并且因此能夠響應所述錯誤狀況。

此外，本發明實施例突出在于錯誤狀況和短路狀況方面的實質優點。因此，如果在網狀直流電壓網絡中，盡可能多的或所有電流轉換器能夠改變直流電壓并且因此限制直流電，那么通過使用本發明，有可能(在已檢測到錯誤或短路之后)首先將所述錯誤或短路電流限制在錯誤或短路位置處，以便隨后(例如)完全斷開并且電流地隔離所述錯誤電流或短路電流，例如在普通的、商業上已經可獲得的電路斷路器的幫助下。

附圖說明

本發明的另外特征、使用可能性和優點可從下文中對本發明的示例性實施例的描述中推斷出，所述示例性實施例在相關的附圖中示出。在這種情況下，本發明的目標由每個所描述或示出的實例單獨地或以任何組合，并且獨立于它們在本說明書或附圖中的綜述或引用或說明來表現。在附圖中：

圖1為電路的示例性實施例的示意性電路框圖；

圖2a、圖2b、圖3a、圖3b為圖1的電路的部分；

圖2a示出設置在轉換器11中的模塊化開關21；

圖2b示出如何在轉換器11的組之一內切換圖2a的模塊化開關21；

圖3a示出構成轉換器12的模塊化開關22；