[發(fā)明專利]級聯(lián)的電氣裝置總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810650233.4
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109119183B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王汝錫;D.林克;M.弗里曼;陶峰峰;J.A.薩巴特;E.C.德爾加多
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01R4/58;H02M7/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李嘯;閆小龍

本申請涉及一種用于改進(jìn)的電氣系統(tǒng)，所述電氣系統(tǒng)包括級聯(lián)多個電氣裝置的總線結(jié)構(gòu)。所述總線結(jié)構(gòu)包括：第一外部導(dǎo)電層，其為正層；第二外部導(dǎo)電層，其為負(fù)層；第一中間導(dǎo)電層，其鄰近所述第一外部導(dǎo)電層；第二中間導(dǎo)電層，其鄰近所述第二外部導(dǎo)電層；和第三中間導(dǎo)電層，其鄰近所述第二中間導(dǎo)電層，其中所述第三中間導(dǎo)電層為裝置間層，從而促進(jìn)串聯(lián)電連接所述電氣裝置中的至少兩個。所述第一中間導(dǎo)電層為負(fù)層且所述第二中間導(dǎo)電層為正層，以減小在操作期間引入到所述電氣系統(tǒng)中的寄生電感和/或增加在操作期間引入到所述電氣系統(tǒng)中的寄生電容。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種電氣系統(tǒng)，尤其涉及一種包括級聯(lián)的申氣裝置總線結(jié)構(gòu)的電氣系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

此部分旨在向讀者介紹可能與本申請技術(shù)的各方面相關(guān)的技術(shù)的各方面，這些方面在下文中被描述和/或主張。相信此論述有助于向讀者提供背景信息以促進(jìn)對本申請的各方面的更好理解。因此，應(yīng)了解，應(yīng)鑒于此來閱讀這些陳述，而不是作為對現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。

通常，電氣系統(tǒng)可包括多個電氣裝置，其以電氣方式互連以便于將電力從電源(例如，發(fā)電機(jī))供應(yīng)到電力負(fù)載。在一些情況下，電氣裝置可包括：無源電氣裝置，例如電容器或電感器；和/或有源電氣裝置，其可以操作方式受控制，例如機(jī)電切換裝置或半導(dǎo)體切換裝置。舉例來說，功率變頻器可包括電容器和半導(dǎo)體切換裝置，其可受控制以將從電源接收的交流(AC)電轉(zhuǎn)換成供應(yīng)到電力負(fù)載的直流(DC)電。

在一些情況下，具有較低額定功率的多個電氣裝置可串聯(lián)地電連接，進(jìn)而級聯(lián)電氣裝置以促進(jìn)實(shí)施較高額定功率應(yīng)用。舉例來說，功率變頻器可實(shí)施成具有通過多個電線(例如，電連接器)在正DC總線與負(fù)DC總線之間串聯(lián)連接的多個級聯(lián)的電容器，所述多個級聯(lián)的電容器具有預(yù)期足以在高壓應(yīng)用中操作的總電容。另外或另一選擇為，功率變頻器可實(shí)施成具有通過多個電線在正DC總線與負(fù)DC總線之間串聯(lián)連接的多個級聯(lián)的半導(dǎo)體切換裝置，所述多個級聯(lián)的半導(dǎo)體切換裝置具有預(yù)期在高壓應(yīng)用中在連接電功率與斷開電功率之間可靠地切換的組合的額定值。

然而，在一些情況下，在將電功率連接到電連接器與將電功率與電連接器斷開之間切換可引入寄生阻抗(例如，電容及/或電感)，這可影響電氣系統(tǒng)及/或周圍的電氣裝置的操作。舉例來說，當(dāng)電功率交替地連接到電連接器及與電連接器斷開時(shí)，流動通過電連接器的電流的改變可產(chǎn)生磁場，所述磁場在例如電氣系統(tǒng)中的另一電連接器或電氣裝置的附近導(dǎo)電材料中引入寄生電感。在一些情況下，寄生電感可產(chǎn)生出現(xiàn)在電氣系統(tǒng)中的電壓過沖，這可影響電氣系統(tǒng)中的電氣裝置的使用期限和/或操作可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

以下闡述本文中公開的某些實(shí)施例的概述。應(yīng)了解，這些方面僅呈現(xiàn)為向讀者提供這些實(shí)施例的簡要概述，并且這些方面非旨在限制本申請的范圍。事實(shí)上，本申請可以包括以下未作闡述的各個方面。

在一個實(shí)施例中，電氣系統(tǒng)包括級聯(lián)多個電氣裝置的結(jié)構(gòu)。所述第一總線結(jié)構(gòu)包括：第一外部導(dǎo)電層，其為第一正層；第二外部導(dǎo)電層，其為第一負(fù)層；第一中間導(dǎo)電層，其鄰近第一外部導(dǎo)電層且電連接到第二外部導(dǎo)電層，具中第一中間導(dǎo)電層為第二負(fù)層以減小在操作期間引入到電氣系統(tǒng)中的寄生電感、增加在操作期間引入到電氣系統(tǒng)中的寄生電容或兩者皆有；第二中間導(dǎo)電層，其鄰近第二外部導(dǎo)電層且電連接到第一外部導(dǎo)電層，其中第二中間導(dǎo)電層為第二正層以減小在操作期間引入到電氣系統(tǒng)中的寄生電感、增加在操作期間引入到電氣系統(tǒng)中的寄生電容或兩者皆有；和第三中間導(dǎo)電層，其鄰近第二中間導(dǎo)電層，其中第三中間導(dǎo)電層為裝置間層，從而便于串聯(lián)電連接多個電氣裝置中的至少兩個。