BR112022002807B1

BR112022002807B1 - Camada de válvula do conversor e válvula do conversor

Info

Publication number: BR112022002807B1
Application number: BR112022002807-5A
Authority: BR
Inventors: Lei Liu; Niaolong Xie; Xiang Zhang; Chen Zhou; Chihan Chen; Li Zheng; Zhao Li
Original assignee: Nr Engineering Co., Ltd; Nr Electric Co., Ltd; Nr Electric Power Electronics Co., Ltd
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2023-09-26
Also published as: CN110445401B; BR112022002807B8; BR112022002807A2; WO2021031730A1; CN110445401A; KR20220046662A; KR102588197B1

Abstract

camada de válvula de conversor e válvula de conversor. a presente invenção refere-se a uma camada da válvula do conversor e uma válvula do conversor. a camada da válvula do conversor compreende um primeiro módulo da válvula; um segundo módulo da válvula disposto lado a lado com o primeiro módulo da válvula; e um conector elétrico conectando eletricamente o primeiro módulo da válvula com o segundo módulo da válvula em série de forma diagonal.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção diz respeito ao campo técnico da eletrônica e dos sistemas de energia, em particular a uma camada da válvula do conversor de uma válvula do conversor.

Antecedentes

[002] Uma válvula do conversor é um componente-chave para a transmissão de HVDC (Corrente Direta de Alta Tensão). Para realizar o controle de ligação-desligação sob condições de alta tensão, a conexão em série de uma pluralidade de dispositivos eletrônicos de energia é geralmente necessária. Uma válvula do conversor é geralmente composta de uma pluralidade de módulos da válvula conectados em série e cada módulo da válvula é composto por uma pluralidade de dispositivos eletrônicos de energia conectados em série, que são comumente chamados de pilha de silício. Durante a operação, a fim de proteger os dispositivos eletrônicos de energia contra sobretensão e sobrecorrente, os reatores de saturação geralmente são conectados em série nos módulos da válvula.

[003] Com o aumento da potência da válvula do conversor, o volume da válvula do conversor continua aumentando, por isso o modo para controlar o volume da válvula do conversor tem se tornado um problema.

Sumário

[004] Uma incorporação do presente Pedido fornece uma camada da válvula do conversor, que compreende um primeiro módulo da válvula; um segundo módulo da válvula dispostos lado a lado com o primeiro módulo da válvula; e um conector elétrico conectando eletricamente o primeiro módulo da válvula com o segundo módulo da válvula em série de forma diagonal.

[005] Outra incorporação do presente Pedido fornece uma válvula do conversor, que compreende qualquer uma das camadas da válvula do conversor mencionadas acima.

[006] De acordo com a camada da válvula do conversor acima, a conexão elétrica é estabelecida nas extremidades diagonais dos módulos da válvula adjacentes através do conector elétrico, de modo que as diferenças de tensão entre os pontos em dois módulos da válvula adjacentes possam ser equilibradas, reduzindo assim a diferença de tensão entre os módulos da válvula adjacente. Como resultado, o requerimento de distância de segurança da camada da válvula do conversor pode ser cumprido com um intervalo menor do módulo da válvula, de modo que o volume da camada da válvula do conversor possa ser inferior e o volume de uma válvula do conversor usando a camada da válvula do conversor possa ser menor também.

Breve Descrição dos Desenhos

[007] A FIG. 1 é um diagrama da conexão entre os módulos da válvula em uma camada da válvula do conversor na técnica anterior.

[008] A FIG. 2A é um diagrama da conexão entre os módulos da válvula em uma camada da válvula do conversor de acordo com uma incorporação do presente Pedido.

[009] A FIG. 2B é um diagrama estrutural da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 2A.

[010] A FIG. 3 é um diagrama da estrutura topológica de um sistema de resfriamento de cada módulo da válvula em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[011] A FIG. 4 é um diagrama topológico de um sistema de resfriamento de cada módulo da válvula em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[012] A FIG. 5A é uma visão superior de um sistema de resfriamento em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[013] A FIG. 5B é uma visão frontal do sistema de resfriamento na camada da válvula do conversor de acordo com a Fig. 5A.

[014] A FIG. 5C é um diagrama estrutural de um tubo de entrada de água do sistema de resfriamento na camada da válvula do conversor de acordo com a Fig. 5A.

[015] A FIG. 5D é um diagrama estrutural de um tubo de saída de água do sistema de resfriamento na camada da válvula do conversor de acordo com a Fig. 5A.

[016] A FIG. 6A é um diagrama que mostra o princípio do circuito relacionado de cada dispositivo eletrônico de energia em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[017] A FIG. 6B é um diagrama estrutural de uma unidade eletrônica de energia da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 6A.

[018] A FIG. 6C é um diagrama estrutural de uma unidade do capacitor da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 6A.

[019] A FIG. 7A é um diagrama estrutural parcial de uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[020] A FIG. 7B é um diagrama estrutural de um bloco dissipador de calor da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 7A.

[021] A FIG. 7C é um diagrama da conexão entre uma placa de tração isolante da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 7A e uma armação de suporte.

[022] A FIG. 8 é um diagrama estrutural de uma armação de suporte de cada módulo da válvula de uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

Descrição Detalhada das Incorporações

[023] A solução técnica nas incorporações do Pedido será descrita de forma clara e completa com referência aos desenhos nas incorporações do Pedido. Obviamente, as incorporações descritas fazem parte das incorporações do presente Pedido, mas, não todas elas. Com base nas incorporações do Pedido, todas as outras incorporações obtidas por aqueles especializados na técnica sem esforço criativo estão dentro do escopo de proteção deste Pedido.

[024] Deve-se entender que os termos “primeiro”, “segundo”, “terceiro” e “quarto” nas Reivindicações, Relatório Descritivo e Desenhos do presente Pedido são usados para distinguir diferentes objetos, mas não para descrever uma ordem específica. Conforme utilizado no Relatório Descritivo e Reivindicações do Pedido, os termos “compreender” e “incluir” indicam a presença das características descritas, inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes, mas não excluem a presença ou adição de uma ou mais características, inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos deles.

[025] Deve-se entender também que a terminologia utilizada no presente Relatório Descritivo tem somente o propósito de descrever incorporações específicas, e não se destina a limitar o Pedido. Como usado no Relatório Descritivo e Reivindicações, as formas singulares “um”, “uma” e “o/a” destinam-se a compreender as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Deve-se entender ainda que o termo “e/ou” usado no Relatório Descritivo e Reivindicações refere-se a qualquer combinação e todas as combinações possíveis de um ou mais dos itens listados em associação, e inclui essas combinações.

[026] A Fig. 1 é um diagrama da conexão entre módulos da válvula em uma camada da válvula do conversor na técnica anterior.

[027] Como mostrado na Fig. 1, a camada da válvula do conversor 1000 compreende um módulo da válvula 111, um módulo da válvula 112 e um conector elétrico 12.

[028] O módulo da válvula 111 e o módulo da válvula 112 estão dispostos lado a lado em uma mesma camada e conectados em série pelo conector elétrico 12.

[029] O conector elétrico 12 está eletricamente conectado às extremidades 1112 e 1122, na mesma direção, do módulo da válvula 111 e do módulo da válvula 112. O módulo da válvula 111, o módulo da válvula 112 e o conector elétrico 12 criam uma forma em U. A seta indica a direção da corrente.

[030] O inventor do presente Pedido descobriu que para as camadas da válvula do conversor em conexão com forma de U, uma diferença de tensão entre os módulos da válvula em cada camada da válvula do conversor é grande, de modo que uma distância de segurança entre os módulos da válvula é grande, o que leva a um grande volume da camada da válvula do conversor e um grande volume de uma válvula do conversor usando a camada da válvula do conversor. A análise específica é a seguinte:

[031] Supõe-se que o módulo da válvula 111 e o módulo da válvula 112 possuem as mesmas características elétricas, modo de trabalho e estado de funcionamento. Supondo que quando o módulo da válvula 111 está em operação, uma tensão máxima entre as duas extremidades é U, então quando o módulo da válvula 112 está em operação, uma tensão máxima em duas extremidades também é U. Devido à conexão condutiva, a extremidade 1112 do módulo da válvula 111 é equipotencial com a extremidade 1122 do módulo da válvula 112, e uma diferença de tensão entre a extremidade 1111 do módulo da válvula 111 e a extremidade 1121 do módulo da válvula 112 é 2U. Supondo que uma distância de segurança correspondente à tensão U seja d, uma distância entre o módulo da válvula 111 e o módulo da válvula 112 requer pelo menos 2d, de modo a atender ao requisito de operação segura da camada da válvula do conversor.

[032] Atualmente, todos os sistemas de resfriamento das válvulas do conversor nas camadas das válvulas do conversor convencionais adotam canais de água seriais. O criador do presente Pedido também descobriu que quando há muitos dispositivos eletrônicos de energia em uma camada da válvula do conversor para atender ao requisito de dissipação de calor, o fluxo dos canais de água seriais precisa ser grande, o que resulta em um grande volume da camada da válvula do conversor.

[033] Além disso, cerca de 100 projetos de transmissão CC foram construídos em todo o mundo atualmente. Com exceção dos projetos na China que foram construídos principalmente após o ano 2000, aproximadamente 40 projetos estão em operação há mais de 20 anos, os equipamentos de válvula do conversor estão envelhecendo significativamente, e a demanda por reconstrução está aumentando.

[034] O criador do presente Pedido também descobriu que na reconstrução do projeto CC, o comprimento, largura e altura das salas de válvulas são fixos, e válvulas do conversor recém-fabricadas precisam ser instaladas no espaço existente, de modo que as válvulas do conversor recém-fabricadas sejam compactas e universais o suficiente para se adaptar aos vários locais de projeto. Desenvolvidas principalmente para projetos CC UHV com alto nível de tensão e grande capacidade de transmissão, as válvulas do conversor existentes são volumosas e incapazes de atender às necessidades de reconstrução.

[035] Portanto, a invenção propõe uma solução técnica de uma válvula do conversor, que compreende um primeiro módulo da válvula; um segundo módulo da válvula dispostos lado a lado com o primeiro módulo da válvula; e um conector elétrico conectando eletricamente o primeiro módulo da válvula com o segundo módulo da válvula em série de forma diagonal.

[036] De acordo com a solução acima, a conexão elétrica é estabelecida nas extremidades diagonais dos módulos da válvula adjacente através do conector elétrico, de modo que as diferenças de tensão entre os pontos nos dois módulos da válvula adjacente possam ser equilibradas, reduzindo assim a diferença de tensão entre os módulos da válvula adjacente. Como resultado, o requerimento de distância de segurança da camada da válvula do conversor pode ser cumprido com um intervalo menor do módulo da válvula, de modo que o volume da camada da válvula do conversor possa ser menor e o volume de uma válvula do conversor usando a camada da válvula do conversor possa ser menor também.

[037] A solução ora proposta será ainda descrita em detalhes com relação aos desenhos que a acompanham.

[038] A Fig. 2A é um diagrama da conexão entre os módulos da válvula em uma camada da válvula do conversor de acordo com uma incorporação do presente Pedido.

[039] Como mostrado na Fig. 2A, a camada da válvula do conversor 2000 compreende um módulo da válvula 211, um módulo da válvula 212 e um conector elétrico 22.

[040] O módulo da válvula 211 e o módulo da válvula 212 estão dispostos lado a lado em uma mesma camada e conectados em série pelo conector elétrico 22.

[041] O conector elétrico 22 está eletricamente conectado às extremidades diagonais 2112 e 2121 do módulo da válvula 211 e do módulo da válvula 212. O módulo da válvula 211, o módulo da válvula 212 e o conector elétrico 22 criam uma forma em Z. A seta indica a direção da corrente.

[042] Como mostrado na Fig. 2A, supõe-se que o módulo da válvula 211 e o módulo da válvula 212 possuem as mesmas características elétricas, modo de trabalho e estado de funcionamento. Supondo que quando o módulo da válvula 211 esteja em operação, uma tensão máxima entre as duas extremidades é U, então quando o módulo da válvula 212 está em operação, uma tensão máxima em duas extremidades também é U. Devido à conexão condutiva, a extremidade 2112 e a extremidade 2121 são equipotenciais. Portanto, uma diferença de tensão entre a extremidade 2111 e a extremidade 2121 é U, e uma diferença de tensão entre a extremidade de 2112 e a extremidade 2122 também é U, ambas menores que 2U. Supondo que uma distância segura correspondente à tensão U seja d, então uma distância entre o módulo da válvula 211 e o módulo da válvula 212 na camada da válvula do conversor 2000 pode ser menor que 2d, de modo que um intervalo entre os módulos da válvula na camada da válvula do conversor seja significativamente reduzido, o que permite que o volume da camada da válvula do conversor e o volume da válvula do conversor sejam menores.

[043] Como mostrado na Fig. 2A, a extremidade 2112 pode compreender um ponto A, um ponto B, ou qualquer ponto entre o ponto A e o ponto B. Além disso, a extremidade 2112 também pode compreender um ponto do módulo da válvula 211 próximo ao segmento de linha AB.

[044] Como mostrado na Fig. 2A, correspondentemente, o conector elétrico 22 pode ser eletricamente conectado com o módulo da válvula 211 no ponto A na extremidade 2112, ou eletricamente conectado com o módulo da válvula 211 no ponto B na extremidade 2112, ou eletricamente conectado com o módulo da válvula 211 em qualquer ponto do segmento de linha AB na extremidade 2112. Além disso, o conector elétrico 22 pode ser eletricamente conectado com o módulo da válvula 211 em um ponto da extremidade 2112 adjacente ao segmento de linha AB.

[045] Como mostrado na Fig. 2A, similar e opcionalmente, a extremidade 2121 pode compreender um ponto C, um ponto D e qualquer ponto entre o ponto C e o ponto D. Além disso, a extremidade 2121 também pode compreender um ponto do módulo da válvula 212 próximo ao CD do segmento de linha.

[046] Como mostrado na Fig. 2A, correspondentemente, o conector elétrico 22 pode ser eletricamente conectado com o módulo da válvula 212 no ponto C na extremidade 2121 ou eletricamente conectado com o módulo da válvula 212 no ponto D na extremidade 2121 ou eletricamente conectado com o módulo da válvula 212 em qualquer ponto do segmento de linha CD na extremidade 2121. Além disso, o conector elétrico 22 pode ser eletricamente conectado com o módulo da válvula 212 em um ponto da extremidade 2121 adjacente ao CD do segmento de linha.

[047] Opcionalmente, o módulo da válvula 211 e o módulo da válvula 212 estão dispostos em paralelo entre si.

[048] Opcionalmente, pelo menos um dos módulos da válvula 211 e o módulo da válvula 212 podem ser compostos por pelo menos dois terminais, ou seja, um terminal de alta tensão e um terminal de baixa tensão.

[049] Além disso, a extremidade 2111 e a extremidade 2121 podem ser fornecidas com terminais de alta tensão e a extremidade 2112 e a extremidade 2122 podem ser fornecidas com terminais de baixa tensão. Similar e opcionalmente, a extremidade 2111 e a extremidade 2121 podem ser fornecidas com terminais de baixa tensão, e a extremidade 2112 e a extremidade 2122 podem ser fornecidos com terminais de alta tensão.

[050] Opcionalmente, a camada da válvula do conversor pode compreender três ou mais módulos da válvula dispostos lado a lado. Além disso, pelo menos um par de módulos da válvula adjacente nos três ou mais módulos da válvula estão conectados de forma diagonal através de um conector elétrico. Opcionalmente, o conector elétrico 22 pode compreender uma peça rígida em forma de haste reta. Além disso, o conector elétrico 22 pode compreender um comprimento de condutor rígido.

[051] Além disso, pelo menos uma extremidade do conector elétrico 22 compreende uma estrutura de conexão flexível.

[052] A Fig. 2B é um diagrama estrutural da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 2A.

[053] Como mostrado na Fig. 2B, a camada da válvula do conversor 2000 pode compreender um módulo da válvula 211, um módulo da válvula 212 e um conector elétrico 22, onde o módulo da válvula 211 e o módulo da válvula 212 são conectados em série de forma diagonal através do conector elétrico 22.

[054] O módulo da válvula 211 pode compreender uma pilha de silício 2113, uma pilha de capacitores 2114, um indutor 21151, um indutor 21152 e escudos 21171-21175, onde a pilha de silício consiste em uma pluralidade de dispositivos eletrônicos de energia (não mostrados) conectados em séries e acessórios (não mostrados) dos dispositivos eletrônicos de energia, e a pilha de capacitores 2114 compreende uma pluralidade de capacitores (não mostrados).

[055] Opcionalmente, uma estrutura interna do módulo da válvula 212 é a mesma do módulo da válvula 211, por isso a descrição detalhada é omitida.

[056] Opcionalmente, a camada da válvula do conversor 2000 pode compreender ainda os isoladores 231 e 232 suportados entre o módulo da válvula 211 e o módulo da válvula 212 em um modo isolado.

[057] De acordo com a camada da válvula do conversor acima, a conexão elétrica é estabelecida nas extremidades diagonais dos módulos da válvula adjacente através do conector elétrico, de modo que as diferenças de tensão entre os pontos nos dois módulos da válvula adjacentes possam ser equilibradas, reduzindo assim a diferença de tensão entre os módulos da válvula adjacente. Como resultado, o requerimento de distância de segurança da camada da válvula do conversor pode ser cumprido com um intervalo menor do módulo da válvula, de modo que o volume da camada da válvula do conversor possa ser menor, e o volume de uma válvula do conversor usando a camada da válvula do conversor possa ser menor também.

[058] A Fig. 3 é um diagrama de estrutura topológica de um sistema de resfriamento de cada módulo da válvula em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[059] Como mostrado na Fig. 3, a camada da válvula do conversor 3000 compreende um tubo de entrada de água 301, um tubo de saída de água 302, dois tubos de distribuição de água 311 e 312, um primeiro dispositivo de aquecimento (não mostrado) e um segundo dispositivo de aquecimento (não mostrado). A direção do fluxo de água pode ser indicada pela seta.

[060] O tubo de entrada de água 301 é usado para receber um meio de fluido frio. O tubo de saída de água 302 é usado para descarregar o meio de fluido frio após a troca de calor.

[061] Duas extremidades dos tubos de distribuição de água 311 e 312 estão na conexão do curso de água com o tubo de entrada de água 301 e o tubo de saída de água 302, respectivamente, e os tubos de distribuição de água 311 e 312 estão adjacentes e em contato térmico com o primeiro dispositivo de aquecimento e o segundo dispositivo de aquecimento, respectivamente.

[062] Como mostrado na Fig. 3, o tubo de distribuição de água 311 compreende ainda um tubo de subdivisão de entrada de água 3111, um tubo de subdivisão de saída de água 3113 e um tubo dissipador de calor 3112.

[063] O tubo de subdivisão de entrada de água 3111 está na conexão do curso de água com o tubo de entrada de água 301.

[064] O tubo de subdivisão de saída de água 3113 está na conexão do curso de água com o tubo de saída de água 302.

[065] Duas extremidades do tubo dissipador de calor 3112 estão na conexão do curso de água com o tubo de subdivisão de entrada de água 3111 e o tubo de subdivisão de saída de água 3113, respectivamente, e o tubo dissipador de calor 3112 troca calor com o primeiro dispositivo de aquecimento.

[066] Opcionalmente, o meio de fluido frio pode compreender água e outras substâncias fluidas que podem ser usadas para troca de calor.

[067] Opcionalmente, a camada da válvula do conversor 3000 pode compreender ainda um bloco dissipador de calor 3114 que cobre uma parede externa do tubo dissipador de calor 3112 e está em contato térmico com o tubo dissipador de calor 3112. O tubo dissipador de calor 3112 pode trocar calor com o dispositivo de aquecimento através do bloco dissipador de calor 3114.

[068] Opcionalmente, o tubo dissipador de calor 3112 também pode estar em contato térmico direto com o primeiro dispositivo de aquecimento.

[069] Como mostrado na Fig. 3, opcionalmente, uma estrutura do tubo de distribuição de água 312 pode ser completamente a mesma do tubo de distribuição de água 311, por isso a descrição detalhada é omitida.

[070] Como mostrado na Fig. 3, opcionalmente, a camada da válvula do conversor 3000 compreende ainda um terceiro tubo de distribuição de água, ..., e n tubo de distribuição de água, que são transpostos entre o tubo de entrada de água 301 e o tubo de saída de água 302 e têm a mesma estrutura do tubo de distribuição de água 311, onde n é um inteiro maior que 2.

[071] Opcionalmente, as estruturas dos tubos de distribuição de água acima podem ser diferentes.

[072] Opcionalmente, o dispositivo de aquecimento pode ser um dispositivo eletrônico de energia, um reator ou outros componentes de aquecimento.

[073] Como mostrado na Fig. 3, opcionalmente, o tubo dissipador de calor 3112 é feito de um material com boa condutividade térmica.

[074] Opcionalmente, o bloco dissipador de calor 3114 é feito de um material com boa condutividade térmica. Além disso, o bloco dissipador de calor 3114 pode ser um produto metálico condutor ou um produto não metálico isolado.

[075] Como mostrado na Fig. 3, opcionalmente, o tubo dissipador de calor 3112 e o bloco dissipador de calor 3114 podem ser de uma estrutura única. Por exemplo, um buraco através do qual a água de resfriamento pode passar pode ser formado com um determinado material de dissipação de calor como um tubo dissipador de calor.

[076] De acordo com a camada da válvula do conversor mencionada acima, a troca de calor pode ser realizada com os dispositivos de aquecimento nos módulos da válvula através de uma pluralidade de tubos de distribuição de água que estão em conexão de via de água em paralelo. Como cada tubo de distribuição de água só precisa dissipar o calor de um pequeno número de dispositivos de aquecimento, apenas um pequeno fluxo de água é necessário, e um tubo de água fino pode alcançar um efeito de resfriamento de água predeterminado. Além disso, um tubo de água fino pode garantir que o volume do módulo da válvula seja menor.

[077] A Fig. 4 é um diagrama topológico de um sistema de resfriamento de cada módulo da válvula em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[078] Como mostrado na Fig. 4, a camada da válvula do conversor 4000 compreende um tubo de entrada de água 401, um tubo de saída de água 402 e dois tubos de distribuição de água 411 e 412.

[079] O tubo de entrada de água 401 e o tubo de saída de água 402 são os mesmos componentes com o mesmo nome na camada da válvula do conversor 3000, por isso a descrição detalhada é omitida.

[080] Como mostrado na Fig. 4, o tubo de distribuição de água 411 compreende um tubo de subdivisão de entrada de água 4111, um tubo de subdivisão de saída de água 4113, e tubos dissipadores de calor 4112 e 4115 conectados em série. A direção do fluxo de água pode ser indicada pela seta.

[081] O tubo de subdivisão de entrada de água 4111 está na conexão do curso de água com o tubo de entrada de água 401.

[082] O tubo de subdivisão de saída de água 4113 está na conexão do curso de água com o tubo de saída de água 402.

[083] Os tubos dissipadores de calor 4112 e 4115 estão na conexão do curso de água em série, o tubo dissipador de calor 4112 também está na conexão do curso de água com o tubo de subdivisão de entrada de água 4111, e o tubo dissipador de calor 4115 também está na conexão do curso de água com o tubo de subdivisão de saída de água 4113.

[084] A camada da válvula do conversor 4000 pode compreender ainda um bloco dissipador de calor 4114 e um bloco dissipador de calor 4116. O bloco dissipador de calor 4114 cobre uma parede externa do tubo dissipador de calor 4112, e o bloco dissipador de calor 4116 cobre uma parede externa do tubo dissipador de calor 4115. Os blocos dissipadores de calor 4114 e 4116 estão em contato térmico com diferentes dispositivos de aquecimento no módulo da válvula, respectivamente.

[085] Como mostrado na Fig. 4, opcionalmente, o tubo de distribuição de água 411 pode compreender ainda um tubo de transposição 4117 que está na conexão do curso de água entre o tubo dissipador de calor 4112 e o tubo dissipador de calor 4115.

[086] Como mostrado na Fig. 4, opcionalmente, o tubo de distribuição de água 411 também pode compreender três ou mais tubos dissipadores de calor conectados em série; e três ou mais blocos dissipadores de calor cobrindo os três ou mais tubos dissipadores de calor, respectivamente, e em contato térmico com diferentes dispositivos de aquecimento.

[087] Além disso, dois ou mais tubos de transposição também podem ser fornecidos na conexão de via de água entre os tubos dissipadores de calor.

[088] Além disso, cada bloco dissipador de calor pode estar em contato térmico com um dispositivo de aquecimento ou vários dispositivos de aquecimento. Similarmente, cada dispositivo de aquecimento pode estar em contato térmico com um bloco dissipador de calor ou vários blocos dissipadores de calor.

[089] Como mostrado na Fig. 4, opcionalmente, o tubo de distribuição de água 412 pode compreender dois tubos dissipadores de calor conectados em série. Opcionalmente, o tubo de distribuição de água 412 pode compreender apenas um tubo dissipador de calor ou três ou mais tubos dissipadores de calor. O número de tubos dissipadores de calor incluídos no tubo de distribuição de água 412 pode ser o mesmo ou diferente do número de tubos dissipadores de calor incluídos no tubo de distribuição de água 411.

[090] Opcionalmente, a camada 4000 da válvula do conversor também pode compreender três ou mais tubos de distribuição de água. Cada tubo de distribuição de água é dividido entre tubo de entrada de água 401 e tubo de saída de água 402. Cada tubo de distribuição de água compreende um tubo dissipador de calor, dois tubos dissipadores de calor conectados em série, ou mais de dois tubos dissipadores de calor conectados em série. Uma parede externa de cada tubo dissipador de calor é coberta por um bloco dissipador de calor diferente. Cada bloco dissipador de calor está em contato térmico com um dispositivo de aquecimento diferente.

[091] Além disso, diferentes tubos de distribuição de água podem compreender o mesmo número ou diferentes números de tubos dissipadores de calor.

[092] De acordo com a camada da válvula do conversor mencionada acima, a troca de calor pode ser realizada com os dispositivos de aquecimento nos módulos da válvula através de uma pluralidade de tubos de distribuição de água que estão na conexão do curso de água em paralelo. Como cada tubo de distribuição de água só precisa dissipar o calor de um pequeno número de dispositivos de aquecimento, apenas um pequeno fluxo de água é necessário, e um tubo de água fino pode alcançar um efeito de resfriamento de água predeterminado. Além disso, um tubo de água fino pode garantir que o volume do módulo da válvula seja menor.

[093] Um pequeno número de tubos dissipadores de calor é conectado em série nos tubos de distribuição de água da camada da válvula do conversor acima, realizando assim tanto um pequeno fluxo de água quanto um tubo de água fino trazido por uma conexão de via de água em paralelo e uma simples estrutura topológica trazida por uma conexão de via de água em série. Portanto, o volume do sistema de resfriamento pode ser menor, e o volume de um módulo da válvula usando o sistema de resfriamento pode ser menor também. Ou seja, a camada da válvula do conversor pode ser menor e o volume de uma válvula do conversor usando a camada da válvula do conversor pode ser menor também.

[094] A Fig. 5A é uma visão superior de um sistema de resfriamento em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação da invenção. A Fig. 5B é uma visão frontal do sistema de resfriamento na camada da válvula do conversor de acordo com a Fig. 5A. A Fig. 5C é um diagrama estrutural de um tubo de entrada de água do sistema de resfriamento na camada da válvula do conversor de acordo com a Fig. 5A. A Fig. 5D é um diagrama estrutural de um tubo de saída de água do sistema de resfriamento na camada da válvula do conversor de acordo com a Fig. 5A.

[095] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, a camada da válvula do conversor 5000 compreende um tubo de entrada de água 501, um tubo de saída de água 502 e tubos de distribuição de água 511 e 512. A seta pode indicar a direção do fluxo de água.

[096] Como mostrado na Fig. 5A, o tubo de entrada de água 501 é usado para receber um meio frio, podendo compreender uma entrada de água 5011 e uma extremidade 5012 do tubo de entrada de água.

[097] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, o tubo de saída de água 502 é usada para descarregar o meio frio após a troca de calor, podendo compreender uma saída de água 5021 e uma extremidade 5022 do tubo de saída de água.

[098] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, o tubo de distribuição de água 511 é dividido entre o tubo de entrada de água 501 e o tubo de saída de água 502. O tubo de distribuição de água 511 compreende um tubo de subdivisão de entrada de água 5111, um tubo dissipador de calor 5112, um tubo de transposição 5113, um tubo dissipador de calor 5114 e um tubo de subdivisão de saída de água 5115.

[099] O tubo de subdivisão de entrada de água 5111, o tubo dissipador de calor 5112, o tubo de transposição 5113, o tubo dissipador de calor 5114 e o tubo de subdivisão de saída de água 5115 estão na conexão do curso de água de forma sequencial. Os tubos dissipadores de calor 5112 e 5114 trocam calor com diferentes dispositivos de aquecimento, respectivamente.

[0100] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, opcionalmente, os dispositivos de aquecimento que trocam calor com os tubos dissipadores de calor 5112 e 5114 são dispositivos eletrônicos de energia e acessórios dos dispositivos eletrônicos de energia.

[0101] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, opcionalmente, o tubo de subdivisão de entrada de água 5111, o tubo dissipador de calor 5112, o tubo de transposição 5113, o tubo dissipador de calor 5114 e o tubo de subdivisão de saída de água 5115 são tubos com a forma em U.

[0102] Como mostrado na Fig. 5C, o tubo de entrada de água 501 pode compreender ainda uma pluralidade de bicos de entrada de água 5013 que estão conectados à pluralidade de tubos de distribuição de água, respectivamente. Da mesma forma, como mostrado na Fig. 5D, o tubo de saída de água 502 também pode compreender uma pluralidade de bicos de saída de água 5023 que estão ligados à pluralidade dos tubos de distribuição de água, respectivamente.

[0103] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, o tubo de distribuição de água 512 é dividida entre o tubo de entrada de água 501 e o tubo de saída de água 502. o tubo de distribuição de água 512 compreende um tubo de subdivisão de entrada de água 5121, um tubo dissipador de calor 5122 e um tubo de subdivisão de saída de água 5123.

[0104] O tubo de subdivisão de entrada de água 5121, o tubo dissipador de calor 5122 e o tubo de subdivisão de saída de água 5123 estão em conexão com o curso de água de forma sequencial. O tubo dissipador de calor 5122 compreende um bloco dissipador de calor (não mostrado), que cobre um compartimento de um dispositivo de aquecimento e troca calor com o dispositivo de aquecimento. Opcionalmente, o dispositivo de aquecimento é um reator ou outros dispositivos de aquecimento.

[0105] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, opcionalmente, cada um dos blocos dissipadores de calor no tubo dissipador de calor 5112 e o tubo dissipador de calor 5114 podem trocar calor com apenas um dispositivo de aquecimento ou com uma pluralidade de dispositivos de aquecimento. Além disso, o tubo dissipador de calor 5112 e o tubo dissipador de calor 5114 também podem prender nos dois lados do mesmo dispositivo de aquecimento e trocar calor com o dispositivo de aquecimento.

[0106] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, opcionalmente, o tubo de distribuição de água 511 pode compreender apenas um tubo dissipador de calor ou três ou mais tubos dissipadores de calor conectados em série.

[0107] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, opcionalmente, a camada da válvula do conversor 5000 pode compreender dois ou mais outros tubos de distribuição de água semelhantes ao tubo de distribuição de água 511.

[0108] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, opcionalmente, a camada da válvula do conversor 5000 pode compreender ainda outros tubos de distribuição de água semelhantes ao tubo de distribuição de água 512.

[0109] Como mostrado nas Figs. 5A e 5B, opcionalmente, o tubo de entrada de água 501 e o tubo de saída de água 502 estão dispostos nos mesmos lados do tubo dissipador de calor 5112 e do tubo dissipador de calor 5114.

[0110] Os componentes acima com o mesmo nome (como vários tubos de distribuição de água e vários tubos dissipadores de calor) podem ter a mesma forma e estrutura, ou diferentes formas e estruturas.

[0111] De acordo com a camada da válvula do conversor mencionada acima, a troca de calor pode ser realizada com os dispositivos de aquecimento nos módulos da válvula através de uma pluralidade de tubos de distribuição de água que estão na conexão do curso de água em paralelo. Como cada tubo de distribuição de água só precisa dissipar o calor de um pequeno número de dispositivos de aquecimento, apenas um pequeno fluxo de água é necessário, e um tubo de água fino pode alcançar um efeito de resfriamento de água predeterminado. Além disso, um tubo de água fino pode garantir que o volume do módulo da válvula seja menor.

[0112] Além disso, o tubo de entrada de água e o tubo de saída de água na camada da válvula do conversor 5000 estão dispostos ao mesmo lado de um dissipador de calor, e alguns dos tubos de subdivisão de entrada de água, tubos de subdivisão de saída de água e/ou tubos dissipadores de calor são tubos com a forma em U. Através das duas medidas acima, o espaço operacional requerido para a manutenção do sistema de resfriamento pode ser reduzido, e o volume do sistema de resfriamento e o volume de um módulo da válvula usando o sistema de resfriamento podem ser ainda mais reduzidos. Como resultado, o volume da camada da válvula do conversor pode ser reduzido, e o volume de uma válvula do conversor usando a camada da válvula do conversor pode ser reduzido.

[0113] A Fig. 6A é um diagrama que mostra o princípio do circuito relacionado de cada dispositivo eletrônico de energia em uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação da invenção. A Fig. 6B é um diagrama estrutural de uma unidade eletrônica de energia da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 6A. A Fig. 6C é um diagrama estrutural de uma unidade do capacitor da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 6A.

[0114] Como mostrado na Fig. 6A, a camada da válvula do conversor 6000 compreende um dispositivo eletrônico de energia 601, um acionador eletrônico de energia 611, capacitores 621, 622 e 623,resistores de classificação 631 e 632, resistores de amortecimento 641 e 642 e um resistor de tomada de energia 643.

[0115] Como mostrado na Fig. 6A, os capacitores 621, 622 e 623 estão conectados em forma de estrela, os capacitores 621 e 622 estão eletricamente conectados com dois terminais de energia do dispositivo eletrônico de energia 601 através dos capacitores de amortecimento 641 e 642, respectivamente, e o capacitor 623 está eletricamente conectado com o acionador eletrônico de energia 611 através do resistor de tomada de energia 643. Um terminal de controle do dispositivo eletrônico de energia 601 está conectado com o acionador eletrônico de energia 611. Após os resistores de classificação 631 e 632 serem conectados em série, uma extremidade é conectada com o terminal de energia do dispositivo eletrônico de energia 601, e a outra extremidade é conectada a um dissipador de calor do acionador eletrônico de energia 611.

[0116] Como mostrado nas Figs. 6B e 6C, opcionalmente, os dispositivos eletrônicos acima podem ser integrados a uma unidade eletrônica de energia (como mostrado na Fig. 6B) e uma unidade do capacitor (como mostrado na Fig. 6C) respectivamente.

[0117] A Fig. 6B é um diagrama estrutural de uma unidade eletrônica de energia, no qual 601, 611 e 643 são os mesmos componentes com os mesmos numerais de referência na Fig. 6A, e 63 é um componente obtido pela combinação dos resistores 631, 632, 641 e 642.

[0118] A Fig. 7A é um diagrama estrutural parcial de uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação da invenção. A Fig. 7B é um diagrama estrutural de um bloco dissipador de calor da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 7A. A Fig. 7C é um diagrama da conexão entre uma placa de tração isolante da camada da válvula do conversor mostrada na Fig. 7A e uma armação de suporte.

[0119] Como mostrado na Fig. 7A, a camada da válvula do conversor também pode compreender uma placa de tração isolante, onde a placa de tração isolante pode compreender uma placa de tração isolante superior 701 e uma placa de tração isolante inferior 702; e uma pluralidade de blocos dissipadores de calor 721 e uma pluralidade de dispositivos eletrônicos de energia (não mostrados). Os dispositivos eletrônicos de energia são fixados nos blocos dissipadores de calor 721 para formar blocos dissipadores de calor 731 fixados com os dispositivos eletrônicos de energia. Os blocos dissipadores de calor 731 fixados com os dispositivos eletrônicos de energia são conectados com a placa de tração isolante superior 701 e a placa de tração isolante inferior 702.

[0120] Como mostrado nas Figs. 7A e 7B, opcionalmente, um trilho guia 7021 é fornecido na placa de tração isolante inferior 702. Correspondentemente, o bloco dissipador de calor é fornecido com uma peça de encaixe do trilho guia 7211 combinada e conectada ao trilho-guia 7021.

[0121] Opcionalmente, o trilho-guia 7021 pode ser uma saliência, um sulco ou outras formas de trilho guia.

[0122] Opcionalmente, a placa de tração isolante superior 701 e a placa de tração isolante inferior 702 são conectadas através dos blocos terminais 711 e 712. Os blocos terminais 711 e 712 são fornecidos com orifícios 7111, e a placa de tração isolante superior 701 e a placa de tração isolante inferior 702 podem ser conectadas com a armação de suporte através dos orifícios 7111 nos blocos terminais 711 e 712.

[0123] Opcionalmente, a placa de tração isolante superior 701 e a placa de tração isolante inferior 702 podem ser fixamente conectadas com a armação de suporte.

[0124] Como mostrado na Fig. 7C, opcionalmente, a placa de tração isolante superior 701 e a placa de tração isolante inferior 702 também podem estar conectadas de maneira móvel com a armação de suporte. Especificamente, a armação de suporte 821 e a placa de tração isolante superior 701 podem ser conectadas por um parafuso 7112 e um bloco terminal. Há uma lacuna 7113 entre o parafuso 7112 e a armação de suporte 821. Com a lacuna 7113, as placas de tração isolante 701 e 702 podem se expandir e contrair livremente, de modo a reduzir o estresse causado pela expansão e contração térmica.

[0125] A Fig. 8 é um diagrama estrutural de uma armação de suporte de cada módulo da válvula de uma camada da válvula do conversor de acordo com outra incorporação do presente Pedido.

[0126] Como mostrado na Fig. 8, a armação de suporte de cada módulo da válvula da camada da válvula do conversor 8000 compreende uma pluralidade de vigas de suporte (não mostradas) para suportar um sistema de resfriamento 811, uma pluralidade de dispositivos eletrônicos de energia 812, uma pluralidade de capacitores 815 e reatores 813 e 814.

[0127] As vigas dobradas 801 e 802 na armação de suporte são dispostas entre o reator 813 e a pluralidade dos capacitores 815 e entre o reator 814 e a pluralidade dos reatores 815, respectivamente. Através das medidas acima, o comprimento do módulo da válvula pode ser reduzido, de modo que o volume da camada da válvula do conversor e o volume de uma válvula do conversor usando a camada da válvula do conversor possam ser reduzidos.

[0128] O Pedido também compreende uma incorporação de uma válvula do conversor, que é composta por qualquer uma das camadas da válvula do conversor mencionada acima.

[0129] Nas incorporações acima, a descrição de cada incorporação tem sua própria ênfase. Para as partes que não estão detalhadas em uma incorporação, consulte as descrições relacionadas de outras incorporações. As características técnicas das incorporações acima podem ser combinadas livremente. Para tornar a descrição concisa, todas as combinações possíveis das características técnicas nas incorporações acima não foram descritas. No entanto, desde que não haja contradição nas combinações dessas características técnicas, elas devem ser consideradas abrangidas no escopo registrado neste Relatório Descritivo.

[0130] As incorporações da invenção foram introduzidas em detalhes acima. Exemplos específicos são aplicados aqui para ilustrar o princípio e a implementação do Pedido. As incorporações acima são usadas apenas para ajudar a entender o método e seu conceito central. As modificações ou mutações feitas por aqueles especializados na técnica com base no conceito do Pedido e no escopo específico de implementação do mesmo estão dentro do âmbito de proteção da invenção. Resumindo, o conteúdo deste Relatório Descritivo não deve ser interpretado como uma limitação do Pedido.

Claims

1. Camada de Válvula de Conversor, compreendendo: um primeiro módulo da válvula; um segundo módulo da válvula disposto lado a lado com o primeiro módulo da válvula; e um conector elétrico que conecta eletricamente o primeiro módulo da válvula ao segundo módulo da válvula em série de forma diagonal; caracterizada por que cada um de pelo menos dois módulos de válvula compreende: pelo menos dois blocos dissipadores de calor; pelo menos dois dispositivos eletrônicos de energia fixados em pelo menos dois blocos dissipadores de calor; e uma placa de tração isolante conectada com pelo menos dois blocos dissipadores de calor; uma armação de suporte, em que duas extremidades da placa de tração isolante estão conectadas à armação de suporte e pelo menos uma extremidade da placa de tração isolante está conectada de maneira móvel à armação de suporte; em que o primeiro módulo de válvula e o segundo módulo de válvula são paralelos entre si.

2. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada por que o conector elétrico compreende uma peça rígida em forma de haste reta.

3. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada por que pelo menos uma das duas extremidades do conector elétrico é fornecida com uma estrutura de conexão flexível.

4. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada por que cada um do primeiro módulo da válvula e segundo módulo da válvula compreende: dispositivos de aquecimento compreendendo um dispositivo eletrônico de energia e um reator; um tubo de entrada de água que recebe a água de resfriamento; um tubo de saída de água que descarrega a água de resfriamento após a troca de calor; e tubos de distribuição de água, duas extremidades de cada tubo de distribuição de água estando na conexão do curso de água com o tubo de entrada de água e o tubo de saída de água, respectivamente, e tubos de distribuição de água sendo dispostos adjacentemente aos dispositivos de aquecimento, respectivamente, de modo a trocar calor com os dispositivos de aquecimento, respectivamente.

5. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 4, caracterizada por que cada um dos tubos de distribuição de água compreende: um tubo de subdivisão de entrada de água na conexão de via de água com o tubo de entrada de água; um tubo de subdivisão de saída de água na conexão do curso de água com o tubo de saída de água; e um tubo dissipador de calor, duas extremidades do tubo dissipador de calor estando na conexão do curso de água com o tubo de subdivisão de entrada de água e o tubo de subdivisão de saída de água, respectivamente.

6. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 4, caracterizada por que cada um dos tubos de distribuição de água compreende: um tubo de subdivisão de entrada de água na conexão de via de água com o tubo de entrada de água; um tubo de subdivisão de saída de água na conexão de via de água com o tubo de saída de água; e pelo menos dois tubos dissipadores de calor conectados em série, duas extremidades dos tubos dissipadores de calor estando na conexão do curso de água com o tubo de subdivisão de entrada de água e o tubo de subdivisão de saída de água, respectivamente.

7. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 6, caracterizada por que cada um dos tubos de distribuição de água compreende ainda: um tubo de transposição na conexão do curso de água entre pelo menos dois tubos dissipadores de calor.

8. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada por que a placa de tração isolante compreende: uma placa de tração isolante superior conectada com partes superiores de pelo menos dois blocos dissipadores de calor; e uma placa de tração isolante inferior conectada às partes inferiores de pelo menos dois blocos dissipadores de calor.

9. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizada por que a placa de tração isolante inferior compreende um trilho-guia; e o bloco dissipador de calor compreende: uma peça de encaixe do trilho guia combinada e conectada com o trilho guia.

10. Camada de Válvula de Conversor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada por que cada um do primeiro módulo da válvula e segundo módulo da válvula compreende ainda: um reator e um capacitor; e uma armação de suporte, a placa de tração isolante, o reator e o capacitor sendo dispostos na armação de suporte; em que a armação de suporte compreende uma viga dobrada e o reator e o capacitor estão dispostos em dois lados da viga dobrada.

11. Válvula de Conversor, caracterizada por que compreende a camada de válvula de conversor, conforme definida em qualquer uma das Reivindicações de 1 a 10.