[發(fā)明專利]一種可重構(gòu)MMC子模塊單元及其控制單元

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610640915.8
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN107689739A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鋼;李建春;田杰;李海英;盧宇;董云龍;胡兆慶;朱銘煉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種可重構(gòu)MMC子模塊單元，其特征在于：包括MMC子模塊單元和可重構(gòu)機構(gòu)，所述可重構(gòu)機構(gòu)包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，可重構(gòu)機構(gòu)通過電力連接線或銅排嵌入到MMC子模塊單元，通過可重構(gòu)機構(gòu)中轉(zhuǎn)換開關(guān)的分合，實現(xiàn)MMC子模塊單元拓?fù)涞霓D(zhuǎn)換。

2.如權(quán)利1要求所述的可重構(gòu)MMC子模塊單元，其特征在于，在采用帶旁路開關(guān)的全橋子模塊的情況下,可重構(gòu)MMC子模塊單元包含由三個轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成的可重構(gòu)機構(gòu)；

所述全橋子模塊由四個功率半導(dǎo)體元件、旁路開關(guān)、均壓電阻和電容組成，所述每個功率半導(dǎo)體均含有反并聯(lián)二極管，第一功率半導(dǎo)體元件的發(fā)射極、第二功率半導(dǎo)體的集電極與旁路開關(guān)的上端相聯(lián)，第三功率半導(dǎo)體元件的發(fā)射極、第四功率半導(dǎo)體的集電極與旁路開關(guān)下端相聯(lián)，第一功率半導(dǎo)體和第三功率半導(dǎo)體的集電極與電容正端相聯(lián)，第二功率半導(dǎo)體和第四功率半導(dǎo)體的發(fā)射極與電容負(fù)端相聯(lián)，均壓電阻上端聯(lián)接電容正端、下端聯(lián)接電容負(fù)端；

所述的可重構(gòu)機構(gòu)嵌入到全橋子模塊單元中，第一轉(zhuǎn)換開關(guān)一端聯(lián)接全橋子模塊電容負(fù)端，另一端與旁路開關(guān)下端和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)的一端相聯(lián)；第二轉(zhuǎn)換開關(guān)一端聯(lián)接于全橋子模塊第三功率半導(dǎo)體元件和第四功率半導(dǎo)體元件的橋臂中點，另一端與旁路開關(guān)下端和第一轉(zhuǎn)換開關(guān)的一端相聯(lián)；第三轉(zhuǎn)換開關(guān)一端與全橋子模塊第一功率半導(dǎo)體元件的集電極、電容正端和電阻負(fù)端相聯(lián)，另一端與全橋子模塊第三功率半導(dǎo)體元件的集電極相聯(lián)。

3.如權(quán)利2要求所述的可重構(gòu)MMC子模塊單元，其特征在于，可重構(gòu)機構(gòu)由第一轉(zhuǎn)換開關(guān)、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)和第三轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成，第一轉(zhuǎn)換開關(guān)并聯(lián)在原有全橋子模塊的電容負(fù)極和低壓出線端，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)串聯(lián)到原有全橋子模塊低壓出線端，第三轉(zhuǎn)換開關(guān)串聯(lián)到原有全橋子模塊第一功率半導(dǎo)體元件的集電極和第三功率半導(dǎo)體元件的集電極。

4.一種具有可重構(gòu)MMC子模塊單元的控制單元，其特征在于：二次控制保護(hù)單元分別聯(lián)接可重構(gòu)MMC子模塊的功率半導(dǎo)體及開關(guān)元件、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端，通過控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的分合，實現(xiàn)子模塊單元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變；通過控制系統(tǒng)控制功率半導(dǎo)體的開通和關(guān)斷，實現(xiàn)不同拓?fù)鋼Q流器的運行。

5.如權(quán)利要求4述的一種具有可重構(gòu)MMC子模塊單元的控制單元，其特征在于：通過閉合轉(zhuǎn)換開關(guān)第一轉(zhuǎn)換開關(guān)，斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)第二轉(zhuǎn)換開關(guān)、第三轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成半橋子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求4所述的一種具有可重構(gòu)MMC子模塊單元的控制單元，其特征在于：閉合轉(zhuǎn)換開關(guān)第二轉(zhuǎn)換開關(guān)、第三轉(zhuǎn)換開關(guān)，斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)第一轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成全橋子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求4所述的一種具有可重構(gòu)MMC子模塊單元的控制單元，其特征在于：閉合轉(zhuǎn)換開關(guān)第二轉(zhuǎn)換開關(guān)、第三轉(zhuǎn)換開關(guān)，斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)第一轉(zhuǎn)換開關(guān)，持續(xù)給第三功率器件T3管發(fā)導(dǎo)通命令，構(gòu)成類全橋子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求4所述的一種具有可重構(gòu)MMC子模塊單元的控制單元，其特征在于：由全橋或類全橋拓?fù)淝袚Q為半橋拓?fù)涞姆椒ê仙系谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)，同時分開第二轉(zhuǎn)換開關(guān)和第三轉(zhuǎn)換開關(guān)。

9.如權(quán)利要求2所示的一種可重構(gòu)MMC子模塊單元組成的可重構(gòu)換流器，其特征在于：包括若干個可重構(gòu)MMC子模塊單元，由可重構(gòu)子MMC模塊第一功率半導(dǎo)體元件和第二功率半導(dǎo)體元件的橋臂中點引出作為可重構(gòu)MMC子模塊單元的第一端，由可重構(gòu)MMC子模塊旁路開關(guān)、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)及第二轉(zhuǎn)換開關(guān)的聯(lián)接端引出作為可重構(gòu)MMC子模塊單元的第二端，將若干個可重構(gòu)MMC子模塊單元的第一端與隔壁MMC子模塊單元的第二端同向順序級聯(lián)組成MMC換流器，通過控制換流器中可重構(gòu)子模塊轉(zhuǎn)換開關(guān)，組成半橋MMC換流器、全橋MMC換流器、類全橋MMC換利器和半橋全橋混合MMC換流器。