[發明專利]預充電裝置及變頻器

有效

• 申請號: 201611021065.X
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN108063547B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 應建平;劉騰;張怡;曾永
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02M1/34
• 分類號: H02M1/34;H02M5/458
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭特強;李昕巍

本公開提供一種預充電裝置及變頻器。該預充電裝置應用于飛跨電容型多電平變流電路；多電平變流電路包括：一飛跨電容、一母線電容、一第一半導體組件、一第二半導體組件；其中，第一半導體組件電性連接于飛跨電容的第一端和母線電容的第一端之間，第二半導體組件電性連接于飛跨電容的第二端和母線電容的第二端之間；預充電裝置包括：一交流源；一輔助電路，與交流源電性連接；其中，輔助電路復用第一半導體組件與第二半導體組件，且交流源通過輔助電路給飛跨電容和母線電容充電。本公開可以減小預充電裝置的體積以及降低預充電裝置的成本。

技術領域

本公開涉及電子電力技術領域，特別涉及一種預充電裝置以及應用該預充電裝置的變頻器。

背景技術

隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發展，高壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來。以高壓大功率變頻器為例，除了包含整流電路、逆變電路以及濾波電路等部分之外，直流母線需要設置有預充電裝置；預充電裝置可以起到對于電源接通瞬間對電容器充電的電流進行限制的作用，從而可以保護逆變器的元件不會因電容器瞬間的短路電流而損壞。

高壓大功率變頻器中直流母線電壓可高達上萬伏，所以預充電裝置的絕緣是一個難點。而且在包含飛跨電容的多電平電路中，各電容器需要預充電的電壓各不相同，帶來了成本、體積和復雜度的問題。

以上問題對于要求高效率、高功率密度、高可靠性和低成本的變頻器來說是一個挑戰。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種預充電裝置以及應用該預充電裝置的變頻器，從而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或多個問題。

本公開的其它特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本公開的實踐而習得。

根據本公開的一個方面，提供一種預充電裝置，應用于飛跨電容型多電平變流電路：

所述多電平變流電路包括：

一飛跨電容、一母線電容、一第一半導體組件、一第二半導體組件；其中，所述第一半導體組件電性連接于所述飛跨電容的第一端和所述母線電容的第一端之間，所述第二半導體組件電性連接于所述飛跨電容的第二端和所述母線電容的第二端之間；

所述預充電裝置包括：

一交流源；

一輔助電路，與所述交流源電性連接；

其中，所述輔助電路復用所述第一半導體組件與所述第二半導體組件，且所述交流源通過所述輔助電路給所述飛跨電容和所述母線電容充電。

在本公開的一種示例性實施例中：

所述母線電容包含：串聯連接的一第一母線電容和一第二母線電容，且所述第一母線電容和所述第二母線電容電性連接于一第一中心點；

所述輔助電路還包含：串聯連接的一第一輔助電容和一第二輔助電容，且所述第一輔助電容和所述第二輔助電容電性連接于一第二中心點；

其中，所述交流源的輸出端電性連接于所述第一中心點和所述第二中心點之間。

在本公開的一種示例性實施例中，所述輔助電路還包括：

一第三半導體組件，所述第三半導體組件電性連接于所述第一中心點和所述第一輔助電容的第一端之間；

一第四半導體組件，所述第四半導體組件電性連接于所述第一中心點和所述第二輔助電容的第二端之間；

一第五半導體組件，所述第五半導體組件電性連接于所述飛跨電容的第一端和所述第一輔助電容的第一端之間；