[發(fā)明專利]一種具有直流故障阻斷能力的改進(jìn)型三端功率單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011037839.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112332679B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉峰;張延彬;陶海波;潘子迅;閆濤;陳繼忠;王凱豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué);中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/00
• 分類號(hào): H02M7/00;H02M7/797;H02H7/122;H02H7/125
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 張新利;謝建玲

1.一種改進(jìn)型三端功率單元模塊單元，其特征在于，包括功率變換回路與換流回路；

所述功率變換回路由n個(gè)半橋和一個(gè)直流電容構(gòu)成，其中n為整數(shù)，n＞1；

所述半橋由兩個(gè)開關(guān)模塊構(gòu)成，半橋上開關(guān)模塊負(fù)端與下開關(guān)模塊正端相連接，上下開關(guān)模塊連接處引出橋臂接入的端口；

所述n個(gè)半橋處于并聯(lián)關(guān)系，并提供了n相橋臂接入的端口；n個(gè)半橋并聯(lián)后與直流電容并聯(lián)；

所述換流回路由一個(gè)開關(guān)模塊和一個(gè)二極管構(gòu)成；

當(dāng)所述改進(jìn)型三端功率單元為上改進(jìn)型三端功率單元模塊時(shí)：

直流電容的正端與半橋上開關(guān)模塊的正端相連接，直流電容的負(fù)端與半橋下開關(guān)模塊的負(fù)端相連接；

直流電容正端和負(fù)端分別引出P⁺、P^-端子，構(gòu)成儲(chǔ)能接入的端口；

所述換流回路中開關(guān)模塊正端與直流電容正端相連接，開關(guān)模塊負(fù)端與二極管負(fù)端相連接，二極管正端與直流電容負(fù)端相連接，在開關(guān)模塊與二極管連接處引出直流輸出端子P；

當(dāng)所述改進(jìn)型三端功率單元為下改進(jìn)型三端功率單元模塊時(shí)：

直流電容的正端與半橋上開關(guān)模塊的正端相連接，直流電容的負(fù)端與半橋下開關(guān)模塊的負(fù)端相連接；

直流電容正端和負(fù)端分別引出N⁺、N^-端子，構(gòu)成儲(chǔ)能接入的端口；

所述換流回路中開關(guān)模塊負(fù)端與直流電容負(fù)端相連接，直流電容正端與二極管負(fù)端相連接，二極管正端與開關(guān)模塊正端相連接，在開關(guān)模塊與二極管連接處引出直流輸出端子N。

2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型三端功率單元模塊單元，其特征在于，所述開關(guān)模塊具有反并聯(lián)二極管。

3.一種模塊化多電平換流器應(yīng)用如權(quán)利要求1～2任一權(quán)利要求所述的改進(jìn)型三端功率單元模塊，其特征在于，所述模塊化多電平換流器：包括n個(gè)相單元、上改進(jìn)型三端功率單元模塊及下改進(jìn)型三端功率單元模塊，其中n為整數(shù)，n＞1；

所述每個(gè)相單元包含串聯(lián)連接的上橋臂和下橋臂，以及分別與該上橋臂和下橋臂對(duì)應(yīng)串聯(lián)的橋臂電感，所述上橋臂正端和下橋臂的負(fù)端通過(guò)橋臂接入的端口分別與上改進(jìn)型三端功率單元模塊及下改進(jìn)型三端功率單元模塊連接，上改進(jìn)型三端功率單元模塊直流輸出端為正極直流母線，下改進(jìn)型三端功率單元模塊直流輸出端為負(fù)極直流母線；

所述上橋臂或下橋臂由一個(gè)或多個(gè)具有直流故障電流阻斷能力的子模塊與一個(gè)或多個(gè)半橋型子模塊拓?fù)浠旌洗?lián)而成；

所述上橋臂或下橋臂中具有直流故障阻斷能力的子模塊數(shù)目比半橋型子模塊數(shù)目少一個(gè)。

4.如權(quán)利要求3所述的模塊化多電平換流器，其特征在于，每個(gè)相單元連接方式是上橋臂的正端與上改進(jìn)型三端功率單元模塊連接，上橋臂的負(fù)端與上橋臂電感的一端相連接，上橋臂電感的另一端與下橋臂電感的一端連接，下橋臂電感的另一端與下橋臂的正端相連接,下橋臂的負(fù)端與下改進(jìn)型三端功率單元模塊相連接，每個(gè)相單元的上橋臂電感與下橋臂電感連接處引出一相輸出端子。