[發明專利]具有集成固態斷路器的可調速驅動及其操作方法

在審

• 申請號: 201880053827.5
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN111033925A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: H·李;S·奧布賴恩;T·M·魯希蒂
• 申請（專利權）人: 伊頓智能動力有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02M1/32;H02H7/125
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種功率轉換電路，包括：

輸入，所述輸入能夠連接到AC源；

整流器電路，所述整流器電路連接到所述輸入以將AC功率輸入轉換為DC功率；

DC鏈路，所述DC鏈路耦接到所述整流器電路以從所述整流器電路接收所述DC功率；并且

其中所述整流器電路包括多個相腳，每個相腳上均包括上切換單元和下切換單元，其中每個相腳上的所述上切換單元和所述下切換單元中的至少一個包括雙向切換單元，所述雙向切換單元選擇性地控制電流并且承受兩個方向上的電壓，以便提供選擇性地中斷流過所述整流器電路的電流的斷路能力。

2.根據權利要求1所述的功率轉換電路，其中每個相腳上的所述上切換單元和所述下切換單元中的所述至少一個包括：

第一固態開關，所述第一固態開關能夠在導通狀態和非導通狀態下操作；

第一二極管，所述第一二極管與所述第一固態開關反向并聯；

第二固態開關，所述第二固態開關能夠在導通狀態和非導通狀態下操作，所述第二固態開關相對于所述第一固態開關布置，以便包括反向阻擋固態開關；和

第二二極管，所述第二二極管與所述第二固態開關反向并聯并且在與所述第一二極管相反的方向上提供電流阻擋；

其中所述上切換單元和所述下切換單元能夠選擇性地操作以中斷流過所述整流器電路的電流，以便在所述功率轉換電路中提供斷路能力。

3.根據權利要求2所述的功率轉換電路，其中包括以下情形之一：

所述整流器電路中的所述上切換單元中的每一個和所述下切換單元中的每一個包括所述第一固態開關、所述第一二極管、所述第二固態開關和所述第二二極管；或

每個相腳上的所述上切換單元和所述下切換單元中的一者包括所述第一固態開關、所述第一二極管、所述第二固態開關和所述第二二極管，并且其中每個相腳上的所述上切換單元和所述下切換單元中的另一者包括布置成反向并聯的固態開關和二極管。

4.根據權利要求2所述的功率轉換電路，還包括控制系統，所述控制系統包括：

檢測電路，所述檢測電路被配置為測量或確定所述功率轉換電路中的一個或多個位置處的電壓值和電流值中的至少一者；和

邏輯電路，所述邏輯電路可操作地連接到所述檢測電路并且被配置為：

從所述檢測電路接收輸入信號，所述輸入信號包括由所述檢測電路測量或確定的所述電壓值和所述電流值中的所述至少一者；以及

基于所述輸入來控制所述第一固態開關和所述第二固態開關在所述導通狀態和所述非導通狀態之間的切換，以便中斷流過所述整流器電路的電流。

5.根據權利要求4所述的功率轉換電路，其中在所述第一固態開關和所述第二固態開關的控制切換中，所述邏輯電路被配置為：

將所述電壓值和所述電流值中的所述至少一者與一個或多個電壓或電流閾值進行比較；

如果所述電壓值和所述電流值中的所述至少一者超過所述一個或多個電壓或電流閾值中的相應一個，則識別所述功率轉換電路中的故障狀況；以及

在識別到所述故障狀況時，將所述第一固態開關和所述第二固態開關中的一者切換到所述非導通狀態，以便中斷通過其中的電流；

其中在每個相腳上的所述上切換單元和所述下切換單元中的至少一者中，所述第一固態開關和所述第二固態開關中的一者切換到所述非導通狀態。

6.根據權利要求5所述的功率轉換電路，其中所述邏輯電路被配置為在所述功率轉換電路的穩態操作期間和所述功率轉換電路的瞬時操作期間識別所述功率轉換電路中的所述故障狀況，其中在識別到所述故障狀況時，所述邏輯電路將所述第一固態開關和所述第二固態開關中的一者切換到所述非導通狀態，以在所述功率轉換電路的穩態操作和瞬時操作兩者期間在所述功率轉換電路中提供所述斷路能力。

7.根據權利要求4所述的功率轉換電路，其中所述檢測電路被配置為測量或確定三相輸入電流、所述整流器電路的所述切換單元處的電流、DC鏈路電流和三相輸出電流或電壓中的至少一者。