[發明專利]電源模塊串聯系統

有效

• 申請號: 201710060075.2
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN108347166B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 郭德勝;張偉強;劉寶玉
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張蓮蓮;劉芳

本發明提供一種電源模塊串聯系統，該電源模塊串聯系統的控制子系統包含總控制器，且設置有與電源模塊一一對應的開關模塊。每個開關模塊在其所對應的電源模塊被移除之前，開關模塊的驅動電路可以通過總控制器所發送的控制信號，驅動開關電路閉合，以將該電源模塊旁路。電源模塊串聯系統中的光電模塊將光纖輸入的光信號轉換為電信號，通過每個開關模塊的第一控制端口與電源模塊的第二控制端口插拔式電連接，使得電源模塊串聯系統可以支持不斷電插拔電源模塊，從而使得電源模塊的更換更加靈活和便利。

技術領域

本發明涉及電源技術，尤其涉及一種電源模塊串聯系統。

背景技術

模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，簡稱：MMC)是一種新型的電壓變換電路。由于MMC可以實現中高壓電能的變換，以及，具有輸出諧波少、模塊化程度高等特點，因此，模塊化多電平換流器在電力系統中具有廣泛的應用前景。

現有技術中，模塊化多電平換流器通過多個串聯連接的電源模塊形成電流通路，輸入電壓經過該多個串聯連接的電源模塊后，可以疊加成較高的電壓，以使得模塊化多電平換流器實現中高壓電能的變換。然而，由于中高壓的應用環境，通常采用光纖作為總控制器與電源模塊之間信號傳輸的載體，但由于光纖本身材質和光纖接口的復雜性，使得模塊化多電平換流器很難實現單個電源模塊不斷電的脫離與投入。

發明內容

本發明提供一種電源模塊串聯系統，用以解決現有技術中模塊化多電平換流器無法實現單個電源模塊不斷電的脫離與投入的技術問題。

本發明第一方面提供一種電源模塊串聯系統，包括：控制子系統和電源子系統；所述控制子系統包括：一總控制器和N個串聯連接的開關模塊；每個所述開關模塊包括：第一功率端口，第一控制端口、驅動電路、光電模塊和開關電路；所述電源子系統包括：N個電源模塊；每個所述電源模塊包括：第二功率端口，第二控制端口和功率轉換電路；其中N為大于1的整數；

每個所述開關模塊的所述第一功率端口與一個對應的所述電源模塊的所述第二功率端口電性連接；

所述總控制器通過光纖與每個所述開關模塊的所述光電模塊連接，且每個所述開關模塊的所述光電模塊與所述第一控制端口電連接，每個所述開關模塊的所述第一控制端口與對應的所述電源模塊的第二控制端口插拔式電連接，使所述總控制器通過所述開關模塊與對應的所述電源模塊傳輸控制信號；

所述總控制器向每個所述開關模塊的所述驅動電路發送控制信號，以控制所述開關模塊的所述驅動電路驅動所述開關電路閉合或斷開，以使所述開關模塊對應的電源模塊旁路或不旁路。

可選的，所述開關電路包括：第一可控硅SCR和第二可控硅SCR，所述第一可控硅SCR和所述第二可控硅SCR反向并聯；

所述驅動電路驅動所述第一可控硅SCR和所述第二可控硅SCR。

可選的，所述開關電路包括：第一絕緣柵雙極型晶體管IGBT、第一二極管、第二IGBT、和第二二極管；

所述第一二極管的正極與所述第二IGBT的發射極連接，所述第一二極管的負極與所述第一IGBT的集電極連接，所述第一IGBT的發射極與所述第二二極管的正極連接，所述第二二極管的負極與所述第二IGBT的集電極連接。

進一步地，每個所述開關模塊包括：微控制單元；

每個所述開關模塊的所述光電模塊通過所述微控制單元與所述第一控制端口和所述驅動電路電連接。

可選的，所述電源模塊串聯系統包括N個電連接器，每個電連接器包括：第一組件和第二組件；

所述第一組件集成了所述開關模塊的第一功率端口和所述第一控制端口，所述第二組件集成了所述電源模塊的所述第二功率端口和所述第二控制端口。