JP2020515212A - サブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法 - Google Patents
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Abstract
Description
サブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法であって、この方法が以下の具体的な充電ステップを含む方法:
ステップ(1):コンバータによる非コントロール充電プロセスを実行し;
ステップ(2):フルブリッジサブモジュールベースの自己電源に電力を供給し、電力供給が成功した後に、降順で電圧に応じて前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックし、前記フルブリッジサブモジュールを1つずつまたは一度に複数ハーフブロックし、そして当該プロセスの間、バイパスされない残りの前記フルブリッジサブモジュールはブロックされ、すべてのハーフブリッジサブモジュールをブロックされた状態に維持し;
ステップ(3):すべての前記フルブリッジサブモジュールが、ハーフブロックされた後に、前記コンバータが全コントロール充電プロセスを実行する。
ステップ1:コンバータによる非コントロール充電プロセスを実行し;
ステップ2:フルブリッジサブモジュールベースの自己電源に電力を供給し、電力供給が成功した後に、降順で電圧に応じて前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックし、前記フルブリッジサブモジュールを1つずつまたは一度に複数ハーフブロックし、そして当該プロセスの間、バイパスされない残りの前記フルブリッジサブモジュールはブロックされ、すべてのハーフブリッジサブモジュールをブロックされた状態に維持し;
ステップ3:前記ハーフブリッジサブモジュールの平均電圧が、全ての前記フルブリッジサブモジュールの平均電圧のK倍以上であって、0.6<K<1.4となった後に、全ての前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックし、全ての前記ハーフブリッジサブモジュールをブロックし;および
ステップ4:前記コンバータにより、全コントロール充電プロセスによって実行する。
(1)本発明によって提供された充電方法は、ハーフブリッジサブモジュールの非コントロール段階で、ハーフブリッジサブモジュールの電圧を上げることができる;
(2)本発明によって提供された充電方法は、サブモジュールベースの自己電源の起動点を増やし、サブモジュールベースの自己電源の設計上の困難性を減らし、サブモジュールベースの自己電源の起動電圧を減らさずに、HBFB−MMCのスムーズな充電を達成し、起動プロセスを完了することができる。
フルブリッジサブモジュールをハーフブロックすることは、Q1f、Q2f、Q3fをオフにしてQ4fをオンにするか、またはQ2f、Q3f、Q4fをオフにしてQ1fをオンにすることを指し、図7に示される。
Claims (12)
- サブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法であって、この方法が以下の具体的な充電ステップを含み:
ステップ(1):コンバータによる非コントロール充電プロセスを実行し、
ステップ(2):フルブリッジサブモジュールベースの自己電源に電力を供給し、電力供給が成功した後に、降順で電圧に応じて前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックし、前記フルブリッジサブモジュールを1つずつまたは一度に複数ハーフブロックし、そして当該プロセスの間、バイパスされない残りの前記フルブリッジサブモジュールはブロックされ、すべてのハーフブリッジサブモジュールをブロックされた状態に維持し、
ステップ(3):すべての前記フルブリッジサブモジュールが、ハーフブロックされた後に、前記コンバータが全コントロール充電プロセスを実行する、方法。 - 前記各ハーフブリッジサブモジュールは、逆並列ダイオードとエネルギー貯蔵要素を有する少なくとも2つのターンオフ装置を含み;1号ターンオフ装置の陰極は、2号ターンオフ装置の陽極に接続して1号ブリッジを形成し;前記1号ターンオフ装置の陽極は、前記1号ブリッジの陽極として機能し;前記2号ターンオフ装置の陰極は、前記1号ブリッジの陰極として機能し;前記1号ターンオフ装置と前記2号ターンオフ装置との間の接続点は、前記ハーフブリッジサブモジュールの第1端子として機能し;前記1号ブリッジの陰極は前記ハーフブリッジサブモジュールの第2端子として機能し;前記1号ブリッジの陽極は前記エネルギー貯蔵要素の陽極に接続し、前記1号ブリッジの陰極は前記エネルギー貯蔵要素の陰極に接続し;
前記フルブリッジサブモジュールは、逆並列ダイオードと、エネルギー貯蔵要素とを有する少なくとも4つのターンオフ装置を含み;第1ターンオフ装置の陰極は、第2ターンオフ装置の陽極に接続して1号ブリッジを形成し;前記第1ターンオフ装置の陽極は、前記1号ブリッジの陽極として機能し;前記第2ターンオフ装置の陰極は、前記1号ブリッジの陰極として機能し;前記第1ターンオフ装置と前記第2ターンオフ装置との間の接続点は、前記ハーフブリッジサブモジュールの第1端子として機能し;第3ターンオフ装置の陰極は、第4ターンオフ装置の陽極に接続して2号ブリッジを形成し;前記第3ターンオフ装置の陽極は、前記2号ブリッジの陽極として機能し;前記第4ターンオフ装置の陰極は、2号ブリッジの陰極として機能し;前記第3ターンオフ装置と、前記第4ターンオフ装置の間の接続点は、前記フルブリッジサブモジュールの第2端子として機能し;前記1号ブリッジの陽極および2号ブリッジの陽極は、前記エネルギー貯蔵要素の陽極に接続し、1号ブリッジの陰極および2号ブリッジの陰極は、前記エネルギー貯蔵要素の陰極に接続する、請求項1に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。 - ステップ(2)の前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックすることは、具体的には:フルブリッジサブモジュールの前記第1ターンオフ装置をオンにして、前記第2、第3および第4のターンオフ装置をオフにすることか、または前記第1、第2および第3のターンオフ装置をオフにして、前記第4のターンオフ装置をオンにする、請求項2に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
- ステップ(3)の前記全コントロール充電プロセスは、前記ハーフブリッジサブモジュールのいくつかをブロックし、ハーフブリッジサブモジュールのいくつかをバイパスすること;および前記フルブリッジサブモジュールのいくつかをハーフブロックし、前記フルブリッジサブモジュールのいくつかをバイパスする、請求項1に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
- 前記ハーフブリッジサブモジュールを前記バイパスすることは、前記ハーフブリッジサブモジュールの前記1号ターンオフ装置をオフにし、前記2号ターンオフ装置をオンにする、請求項2または4に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
- 前記フルブリッジサブモジュールをバイパスすることは、具体的には;前記フルブリッジサブモジュールの前記第1および前記第3ターンオフ装置をオフにし、前記第2および前記第4ターンオフ装置をオンにするか、または第1および第3ターンオフ装置をオンにし、前記第2および前記第4ターンオフ装置をオフにする、請求項2または4に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
- サブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法であって、該方法は、以下の具体的な充電のステップを含み:
ステップ1:コンバータによる非コントロール充電プロセスを実行し、
ステップ2:フルブリッジサブモジュールベースの自己電源に電力を供給し、電力供給が成功した後に、降順で電圧に応じて前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックし、前記フルブリッジサブモジュールを1つずつまたは一度に複数ハーフブロックし、そして当該プロセスの間、バイパスされない残りの前記フルブリッジサブモジュールはブロックされ、すべてのハーフブリッジサブモジュールをブロックされた状態に維持し、
ステップ3:前記ハーフブリッジサブモジュールの平均電圧が、全ての前記フルブリッジサブモジュールの平均電圧のK倍以上であって、0.6<K<1.4となった後に、全ての前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックし、全ての前記ハーフブリッジサブモジュールをブロックし、および
ステップ4:前記コンバータにより、全コントロール充電プロセスによって実行する、方法。 - ステップ4の前記全コントロール充電プロセスは、具体的には:前記ハーフブリッジサブモジュールのいくつかをブロックすること、前記ハーフブリッジサブモジュールのいくつかをバイパスすること;前記フルブリッジサブモジュールのいくつかをハーフブロックすること、および前記フルブリッジサブモジュールのいくつかをバイパスすることである、請求項7に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
- 前記各ハーフブリッジサブモジュールは、逆並列ダイオードとエネルギー貯蔵要素とを有する少なくとも2つのターンオフ装置を含み;1号ターンオフ装置の陰極は、2号ターンオフ装置の陽極に接続して1号ブリッジを形成し;前記1号ターンオフ装置の陽極は、前記1号ブリッジの陽極として機能し;前記2号ターンオフ装置の陰極は、前記1号ブリッジの陰極として機能し;前記1号ターンオフ装置と、前記2号ターンオフ装置との間の接続点は、前記ハーフブリッジサブモジュールの第1端子として機能し;前記1号ブリッジの陰極は、前記ハーフブリッジサブモジュールの第2端子として機能し;前記1号ブリッジの陽極は、前記エネルギー貯蔵要素の陽極に接続し、前記1号ブリッジの陰極は前記エネルギー貯蔵要素の陰極に接続し;
前記フルブリッジサブモジュールは、逆並列ダイオードと、エネルギー貯蔵要素とを有する少なくとも4つのターンオフ装置を含み;第1ターンオフ装置の陰極は、第2ターンオフ装置の陽極に接続して1号ブリッジを形成し;前記第1ターンオフ装置の陽極は、前記1号ブリッジの陽極として機能し;前記第2ターンオフ装置の陰極は、前記1号ブリッジの陰極として機能し;前記第1ターンオフ装置と前記第2ターンオフ装置との間の接続点は、前記ハーフブリッジサブモジュールの第1端子として機能し;第3ターンオフ装置の陰極は、第4ターンオフ装置の陽極に接続して2号ブリッジを形成し;前記第3ターンオフ装置の陽極は、前記2号ブリッジの陽極として機能し;前記第4ターンオフ装置の陰極は、2号ブリッジの陰極として機能し;前記第3ターンオフ装置と、前記第4ターンオフ装置の間の接続点は、前記フルブリッジサブモジュールの第2端子として機能し;前記1号ブリッジの陽極および2号ブリッジの陽極は、前記エネルギー貯蔵要素の陽極に接続し、1号ブリッジの陰極および2号ブリッジの陰極は、前記エネルギー貯蔵要素の陰極に接続する、請求項7に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。 - 前記フルブリッジサブモジュールをハーフブロックすることは、具体的には:前記フルブリッジサブモジュールの前記第1ターンオフ装置をオンとし、前記第2、第3、および第4ターンオフ装置をオフにするか、または前記第1、第2、第3ターンオフ装置をオフとし、前記第4ターンオフ装置をオンにすることである、請求項9に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
- 前記ハーフブリッジモジュールをバイパスすることは、具体的には:前記ハーフブリッジサブモジュールの前記1号ターンオフ装置をオフにし、前記2号ターンオフ装置をオンにすることである、請求項8または9に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
- 前記フルブリッジサブモジュールをバイパスすることは、具体的には:前記フルブリッジサブモジュールの前記第1および前記第3ターンオフ装置をオフにして、前記第2および前記第4ターンオフ装置をオンにするか、または前記第1および前記第3ターンオフ装置をオンにして、前記第2および前記第4ターンオフ装置をオフにすることである、請求項9に記載のサブモジュールベースのハイブリッドコンバータの充電方法。
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