[發明專利]對連接在DC極之間的電容進行充電的方法以及轉換器裝置

在審

• 申請號: 201510319926.1
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN105281440A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 馬爾庫·塔利亞;韋科·哈卡拉
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02M7/797
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;尹瑩瑩

技術領域

本發明涉及一種用于對連接在三相有源整流器/逆變器的DC極之間的電容進行充電的方法以及轉換器裝置。

背景技術

諸如整流器和/或逆變器的轉換器可以具有連接在轉換器的直流(DC)極之間的電容。圖1示出了是三相有源整流器/逆變器10的轉換器的示例。有源整流器/逆變器可以用作有源整流器和逆變器，即其能夠將交流電整流成直流電以及將直流電轉換成交流電。有時候有源整流器/逆變器被稱為主逆變器。有源整流器/逆變器10包括借助諸如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)或FET(場效應晶體管)的晶體管或者根據使用的調制方案控制的其他可控半導體開關實現的半導體橋。

連接在有源整流器/逆變器10的DC極之間的電容C_DC可能需要在有源整流器/逆變器連接到交流(AC)網絡之前被充電，以避免連接時的浪涌電流(currentsurge)。這樣的浪涌電流可以例如觸發系統的保護或干擾饋送交流網絡。連接在有源整流器/逆變器的DC極之間的電容可以被充電到或接近電容的正常工作值。例如，電容的這樣的正常工作值可以與交流網絡的全波整流電壓相對應。

連接在有源整流器/逆變器10的DC極之間的電容C_DC的這樣的充電可以通過使用交流網絡的一個或更多個相、借助充電電阻器來實現。圖1的示例示出了可以通過使用開關K2、經由輸入濾波器20連接在饋送交流網絡和有源整流器/逆變器10之間的兩個充電電阻器R_L1，R_L2。因此，連接在有源整流器/逆變器10的DC極之間的電容C_DC可以在閉合主開關K1(開關接通)之前經由充電電阻器R_L1，R_L2來充電。

與這樣的充電電阻器的使用有關的問題是它們需要在逐個情況的基礎上定尺寸。特別地，需要考慮需要頻繁充電的循環使用。此外，這樣的充電電阻器可以引起充電期間的相當大的損失。

發明內容

本發明的目的是提供一種方法以及一種用于實施該方法的裝置以解決或至少減輕上面的問題。本發明的目的以獨立權利要求中陳述的內容為特征的方法和轉換器裝置來實現。在從屬權利要求中描述了本發明的優選實施方式。

本發明基于以下構思：以變壓器的整流的次級電壓通過經由降壓變壓器饋電的有源整流器/逆變器對連接在有源整流器/逆變器的DC極之間的電容進行充電，直到電容的電壓達到第一預定閾值電壓，然后用變壓器的升壓整流次級電壓對電容進行充電、直到電容的電壓達到比第一預定閾值電壓更高的第二預定閾值電壓。

本發明的解決方案提供以下優點：連接在有源整流器/逆變器的DC極之間的電容可以以更小的損失進行充電。此外，可以更好地控制充電過程，從而使組件的定尺寸更容易。

附圖說明

現在將參照附圖結合優選實施方式、更詳細地說明本發明，其中：

圖1示出了根據實施方式的轉換器系統的電路圖；

圖2示出了根據實施方式的轉換器系統的電路圖；

圖3示出了根據實施方式的轉換器系統的電路圖；以及

圖4示出了根據實施方式的轉換器系統的電路圖。

具體實施方式

本發明的應用不限于任何特定系統，而是可以應用于各種轉換器系統。此外，本發明的使用不限于利用特定基頻的任何系統或任何特定電壓水平。

圖2示出了根據示例實施方式的轉換器系統的主電路的電路圖。應當注意，該圖僅示出了理解本發明所必需的組件。各種組件的數量可以不同于圖中所示。示例轉換器是三相有源整流器/逆變器10。三相有源整流器/逆變器10的示例是借助6個可控半導體開關實現的半導體橋。如所示的，6個可控半導體開關的每個可以具有跨接在開關上的反向并聯二極管。可控半導體開關可以是諸如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)或FET(場效應晶體管)的晶體管或其他可控半導體開關。有源整流器/逆變器10具有正DC極和負DC極，在正DC極和負DC極之間連接有電容C_DC。電容D_DC可以包括一個或更多個電容器。