JP7399159B2 - モジュール式マルチレベルコンバータの動作 - Google Patents
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Description
A,Au1,Au2,Au3,Al1,Al2,Al3 アーム
Lu1,Lu2,Lu3、Ll1,Ll2,Ll3 誘導コンポーネント
k、k1,k2,k3 スイッチ
R 抵抗
PAC,PDC ポート
P1,P2,P3 ACポートの端子
SM,SM1,SM2,SM3,SMN サブモジュール
S1,S2 スイッチング素子
T1,T2 入力端子と出力端子
I1,I2 トランジスタ
D1,D2 ダイオード
C コンデンサ
Claims (13)
- モジュール式マルチレベルコンバータ(MMC)を動作させる方法であり、この方法が、複数の連続する期間の間にMMCのアーム(A)の複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)を制御する工程を有し、これらの複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の各々がそれぞれコンデンサ(C)を有し、この制御工程が、各期間の各々の間に、
基準電圧の値をサンプリングする工程と、
これらの複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の中から、このサンプリング値の近似に必要な整数n個のサブモジュールを決定する工程と、
これらの複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)のn個のサブモジュールの部分集合のサブモジュール毎に、当該サブモジュールを特徴付ける温度を決定する工程と、
一つの残るサブモジュールを除いて、n個のサブモジュールの部分集合の全てのサブモジュールを挿入する工程と、
この決定された温度に応じて、デューティ比を決定する工程と、
このデューティ比によって与えられる時間長の間、この残るサブモジュールを挿入する工程とを有し、
この決定された温度の中の最小温度が特定されて、この最小温度に応じて、デューティ比が決定される当該方法。 - 前記の各サブモジュールを特徴付ける温度が、当該各サブモジュールのスイッチング素子の接合部温度によって与えられる請求項1に記載の方法。
- 前記の複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の各サブモジュールが、当該各サブモジュールの挿入、バイパス及び/又はブロックのためのスイッチング装置(S1,S2)を有する請求項1又は2に記載の方法。
- 前記の複数のサブモジュールの中の一つのスイッチング装置(S1,S2)が第一のスイッチング素子(S1)と第二のスイッチング素子(S2)を有し、
当該各サブモジュールの第一及び第二のスイッチング素子(S1,S2)とコンデンサ(C)がハーフブリッジ型トポロジーにより配置されている請求項3に記載の方法。 - 前記の複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の中の一つを挿入するために、当該各サブモジュールのコンデンサ(C)が充電又は放電されるように、当該各サブモジュールの第一のスイッチング素子(S1)が閉じられるとともに、当該各サブモジュールの第二のスイッチング素子(S2)が開かれる請求項4に記載の方法。
- 前記の複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)を、各コンデンサ(C)を介する電圧に関して昇順又は降順に並べ替える工程と、
この並べ替えに基づくサブモジュールの並べ替えリストを作成する工程と、
を更に有し、
前記のn個のサブモジュールの部分集合が、この並べ替えリストの最初のn個の登録サブモジュールに対応する請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記の並べ替えリストの決定されたサブモジュールを特徴付ける温度の中の最小温度と決定された基準サブモジュールを特徴付ける温度との間の温度差を決定する工程を更に有し、
この温度差が予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記の残るサブモジュールが、最小温度を決定されたサブモジュールによって与えられる請求項6に記載の方法。 - 前記の温度差が予め決められた閾値よりも小さい場合に、前記の残るサブモジュールが、基準サブモジュールによって与えられる請求項7に記載の方法。
- 制御ユニット(CU)と、複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)を備えたアーム(A)とを有するモジュール式マルチレベルコンバータであって、
これらの複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の各々が、それぞれコンデンサ(C)を有し、
この制御ユニット(CU)が、複数の連続する期間の各々の間に、
基準電圧の値をサンプリングし、
これらの複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の中から、サンプリング値の近似に必要な整数n個のサブモジュールを決定し、
これらの複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の中のn個のサブモジュールの部分集合のサブモジュール毎に、当該各サブモジュールを特徴付ける温度を決定し、
一つの残るサブモジュールを除いて、n個のサブモジュールの部分集合の全てのサブモジュールを挿入し、
これらの決定された温度に応じて、デューティ比を決定し、
このデューティ比によって与えられる時間長の間、残るサブモジュールを挿入する、
ように構成されており、
これらの決定された温度の中の最小温度が特定されて、このデューティ比が、この最小温度に応じて決定される当該モジュール式マルチレベルコンバータ。 - 前記の複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の各々が、それぞれ当該サブモジュールの挿入、バイパス及びブロックのために設計された各スイッチング装置(S1,S2)を有する請求項9に記載のモジュール式マルチレベルコンバータ。
- 前記の複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の中の一つのスイッチング装置(S1,S2)が第一と第二のスイッチング素子(S1,S2)を有し、
当該各サブモジュールの第一及び第二のスイッチング素子(S1,S2)とコンデンサ(C)がハーフブリッジ型トポロジーにより配置されている請求項9又は10に記載のモジュール式マルチレベルコンバータ。 - 前記の制御ユニット(CU)は、当該各サブモジュールのコンデンサ(C)が充電又は放電されるように、前記の複数のサブモジュール(SM1,...,SMN)の中の一つを挿入するために、当該各サブモジュールの第一のスイッチング素子(S1)を閉じるとともに、第二のスイッチング素子(S2)を開くように構成されている請求項11に記載のモジュール式マルチレベルコンバータ。
- 前記のサブモジュールの中の一つのスイッチング装置(S1,S2)が少なくとも一つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(I1,I2)を有する請求項9~12のいずれか1項に記載のモジュール式マルチレベルコンバータ。
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