RU2012149725A - Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем - Google Patents

Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем Download PDF

Info

Publication number
RU2012149725A
RU2012149725A RU2012149725/07A RU2012149725A RU2012149725A RU 2012149725 A RU2012149725 A RU 2012149725A RU 2012149725/07 A RU2012149725/07 A RU 2012149725/07A RU 2012149725 A RU2012149725 A RU 2012149725A RU 2012149725 A RU2012149725 A RU 2012149725A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
malfunction
switching
switching cell
cell
cells
Prior art date
Application number
RU2012149725/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2600328C2 (ru
Inventor
Артур КОРН
Original Assignee
Абб Текнолоджи Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абб Текнолоджи Аг filed Critical Абб Текнолоджи Аг
Publication of RU2012149725A publication Critical patent/RU2012149725A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2600328C2 publication Critical patent/RU2600328C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

1. Преобразователь (1) с рядом входов и рядом выходов для преобразования входного напряжения в выходное напряжение, содержащий:множество мостовых плеч (2), содержащих одну или более переключающих ячеек (3), соединенных последовательно, при этом каждое мостовое плечо соединяет один из входов с одним из выходов;соответствующее устройство (39) контроля в каждой переключающей ячейке (3), выполненное с возможностью выявления неисправности;соответствующий триггерный элемент (41) в каждой переключающей ячейке (3), выполненный с возможностью замыкания накоротко выводов переключающей ячейки;центральное устройство (11) контроля, содержащее линию связи с каждым устройством (39) контроля и выполненное с возможностью:приема сигнала о неисправности, выявленной одним из устройств (39) контроля, изапуска одного из триггерных элементов (41), если после выявления неисправности в одной переключающей ячейке (3), не выявлена неисправность в еще какой-нибудь переключающей ячейке (3).2. Переключающая ячейка (3) для преобразователя (1) по п.1, содержащая одну и более полумостовых цепей, накопитель энергии и устройство (39) контроля, при этом устройство (39) выполнено с возможностью:контролировать переключающую ячейку (3) для выявления неисправности;в случае выявления неисправности, обеспечивать центральное устройство (11) контроля индикацией о событии неисправности, изапускать триггерный элемент (41) для замыкания накоротко выводов переключающей ячейки, если сигнал запуска принят центральным устройством (11) контроля, в ответ на индикацию события неисправности, при этом центральное устройство (11) контроля получает упомянутую индикацию извне.3. Способ у

Claims (8)

1. Преобразователь (1) с рядом входов и рядом выходов для преобразования входного напряжения в выходное напряжение, содержащий:
множество мостовых плеч (2), содержащих одну или более переключающих ячеек (3), соединенных последовательно, при этом каждое мостовое плечо соединяет один из входов с одним из выходов;
соответствующее устройство (39) контроля в каждой переключающей ячейке (3), выполненное с возможностью выявления неисправности;
соответствующий триггерный элемент (41) в каждой переключающей ячейке (3), выполненный с возможностью замыкания накоротко выводов переключающей ячейки;
центральное устройство (11) контроля, содержащее линию связи с каждым устройством (39) контроля и выполненное с возможностью:
приема сигнала о неисправности, выявленной одним из устройств (39) контроля, и
запуска одного из триггерных элементов (41), если после выявления неисправности в одной переключающей ячейке (3), не выявлена неисправность в еще какой-нибудь переключающей ячейке (3).
2. Переключающая ячейка (3) для преобразователя (1) по п.1, содержащая одну и более полумостовых цепей, накопитель энергии и устройство (39) контроля, при этом устройство (39) выполнено с возможностью:
контролировать переключающую ячейку (3) для выявления неисправности;
в случае выявления неисправности, обеспечивать центральное устройство (11) контроля индикацией о событии неисправности, и
запускать триггерный элемент (41) для замыкания накоротко выводов переключающей ячейки, если сигнал запуска принят центральным устройством (11) контроля, в ответ на индикацию события неисправности, при этом центральное устройство (11) контроля получает упомянутую индикацию извне.
3. Способ управления преобразователем (1) по п.1, включающий в себя этапы, на которых:
осуществляют контроль каждой переключающей ячейки (3) для выявления неисправности;
если в одной из переключающих ячеек (3) выявляют неисправность, то запускают один из триггерных элементов (41) для замыкания накоротко выводов переключающей ячейки в том случае, если выявленная в переключающей ячейке (3) неисправность не сопровождается выявлением неисправности в еще одной из переключающих ячеек (3), в частности, в пределах заданного периода времени, при этом сигнал о выявлении неисправности в указанной одной из переключающих ячеек (3) передают по линии связи на центральное устройство (11) контроля, при этом в центральном устройстве (11) контроля запускают таймер и проверяют, поступил ли сигнал о возникновении неисправности в еще одной из переключающих ячеек (3) до истечения заданного периода времени, причем центральное устройство (11) контроля запускает соответствующий триггерный элемент указанной одной переключающей ячейки (3), если в течение указанного заданного периода времени не поступает сигнала о неисправности в еще одной переключающей ячейке (3).
4. Способ по п.3, в котором контроль переключающих ячеек осуществляют (3) таким образом, что выход из насыщения IGBT транзистора, используемого в переключающих ячейках (3), вне пределов окна времени переключения, в течение которого один или более силовых полупроводниковых ключей (32, 36) отрабатывают переключение, квалифицируется как неисправность в одной из переключающих ячеек (3).
5. Способ по п.3 или 4, в котором контроль переключающих ячеек осуществляют (3) таким образом, что изменение напряжения, в частности, изменение напряжения, превышающее предварительно заданную величину напряжения, вне пределов окна времени переключения, в течение которого один или более силовых полупроводниковых ключей (32, 36) отрабатывают переключение, классифицируется как неисправность в одной из переключающих ячеек (3).
6. Способ по п.3 или 4, в котором один из триггерных элементов (41) для замыкания накоротко выводов переключающей ячейки запускают только в том случае, если выявление неисправности в конкретной переключающей ячейке (3), не сопровождаемое выявлением неисправности в еще одной переключающей ячейке (3) в пределах заданного периода времени, происходит повторно в указанной конкретной переключающей ячейке (3).
7. Способ по п.3 или 4, в котором после выявления неисправности в одной из переключающих ячеек (3) прекращают управление силовыми полупроводниковыми ключами (32, 36) соответствующей переключающей ячейки (3), в частности, силовые полупроводниковые ключи (32, 36) отключают.
8. Способ по п.3 или 4, в котором, если выявление неисправности в одной из переключающих ячеек (3) сопровождается выявлением неисправности в еще одной переключающей ячейке (3), то силовые полупроводниковые ключи (32, 36) множества или всех переключающих ячеек (3) отключают.
RU2012149725/07A 2011-11-22 2012-11-21 Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем RU2600328C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11190134.4 2011-11-22
EP11190134.4A EP2597764B1 (de) 2011-11-22 2011-11-22 Verfahren zur Behandlung von Fehlern in einem modularen Multilevelumrichter sowie ein solcher Umrichter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012149725A true RU2012149725A (ru) 2014-05-27
RU2600328C2 RU2600328C2 (ru) 2016-10-20

Family

ID=45033849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012149725/07A RU2600328C2 (ru) 2011-11-22 2012-11-21 Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9054526B2 (ru)
EP (1) EP2597764B1 (ru)
JP (1) JP2013110960A (ru)
KR (1) KR20130056833A (ru)
CN (1) CN103138589B (ru)
AU (1) AU2012247027B2 (ru)
BR (1) BR102012029704A2 (ru)
CA (1) CA2794880C (ru)
RU (1) RU2600328C2 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150288287A1 (en) * 2012-09-21 2015-10-08 Aukland Uniservices Limited Modular multi-level converters
AU2012394728B2 (en) * 2012-11-15 2016-04-14 Abb Schweiz Ag Apparatus for filtering harmonics in railway contact lines and method
DE102013204526A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-18 Robert Bosch Gmbh Batteriezelleinheit mit einer Batteriezelle und einer Überwachungs- und Ansteuerungseinheit zur Überwachung der Batteriezelle und Verfahren zur Überwachung einer Batteriezelle
EP2811548B1 (en) * 2013-06-07 2017-08-09 Autoliv Development AB Battery module disconnect arrangement
KR101395569B1 (ko) 2013-06-26 2014-05-21 전남대학교산학협력단 입출력 동일 전위를 갖는 공진형 양방향 ｄｃ/ｄｃ컨버터
EP2824701B1 (en) * 2013-07-12 2020-05-06 ABB Power Grids Switzerland AG High-power semiconductor module
US9252681B2 (en) * 2013-08-30 2016-02-02 General Electric Company Power converter with a first string having controllable semiconductor switches and a second string having switching modules
GB2518686A (en) 2013-09-30 2015-04-01 Alstom Technology Ltd An electrical assembly
CN103715658B (zh) * 2013-11-25 2016-08-17 国家电网公司 一种模块化多电平换流器桥臂短路故障的保护方法
EP3251194B1 (de) * 2015-03-20 2022-11-09 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Energiespeicheranordnung
EP3309949B1 (en) * 2015-06-15 2020-01-15 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power conversion device
EP3160001B1 (en) * 2015-10-23 2018-12-12 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Supplying electrical power
EP3621193A1 (en) * 2018-09-06 2020-03-11 ABB Schweiz AG Artificial stable short circuit failure mode function by using parallel modules for each switching function
CN109842368B (zh) * 2018-09-26 2019-09-06 苏州长风自动化科技有限公司 一种具有浪涌保护功能的智能检测单元和汇流箱
CN111628666B (zh) * 2019-02-28 2021-04-13 台达电子企业管理（上海）有限公司 多电平变换器的控制方法及多电平变换器
RU196697U1 (ru) * 2019-11-13 2020-03-12 Публичное акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Модуль многоуровневого преобразователя напряжения
CN111969870B (zh) * 2020-07-24 2021-11-23 上海交通大学 一种故障工况下不间断运行的固态变压器及其调制方法
CN113361178A (zh) * 2021-06-23 2021-09-07 哈尔滨工业大学 基于rs锁存器的单片层间通孔故障检测方法
CN113556041A (zh) * 2021-07-21 2021-10-26 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 一种用于mmc型变换器的中央控制器供电系统和供电方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426612B1 (en) * 2000-12-04 2002-07-30 Semiconductor Components Industries Llc Circuit and method for sensing an over-current condition of a dual mode voltage converter
DE10217889A1 (de) 2002-04-22 2003-11-13 Siemens Ag Stromversorgung mit einem Direktumrichter
US7359223B2 (en) * 2005-03-30 2008-04-15 General Electric Company Power converter system and method
JP2006304430A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Oki Power Tech Co Ltd 電源回路
US20060274468A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Phadke Vijay G Active inrush current control using a relay for AC to DC converters
DE102005040543A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
RU2414045C2 (ru) * 2006-10-18 2011-03-10 Абб Рисерч Лтд Преобразовательная схема для коммутации большого числа уровней коммутируемого напряжения
ATE470983T1 (de) * 2007-03-30 2010-06-15 Abb Research Ltd Schaltzelle sowie umrichterschaltung zur schaltung einer vielzahl von spannungsniveaus mit einer solchen schaltzelle
DE102007018344B4 (de) * 2007-04-16 2022-08-04 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Schutz von Umrichtermodulen
JP4438833B2 (ja) * 2007-07-04 2010-03-24 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置の異常検出装置および異常検出方法
EP2328264B1 (de) 2009-09-29 2012-04-18 ABB Schweiz AG Direktumrichter sowie System mit einem solchen Direktumrichter
BR112012023820A2 (pt) * 2010-03-23 2016-08-02 Abb Technology Ag conversor de fonte de voltagem e método para manuseio de falha do mesmo
EP2369725B1 (de) * 2010-03-25 2012-09-26 ABB Schweiz AG Überbrückungseinheit
CN102170110B (zh) * 2011-03-16 2014-01-29 中国电力科学研究院 一种模块化多电平换流器阀保护方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103138589A (zh) 2013-06-05
EP2597764A1 (de) 2013-05-29
RU2600328C2 (ru) 2016-10-20
BR102012029704A2 (pt) 2015-01-06
CA2794880C (en) 2020-02-25
CA2794880A1 (en) 2013-05-22
US20130128635A1 (en) 2013-05-23
KR20130056833A (ko) 2013-05-30
AU2012247027B2 (en) 2014-11-13
EP2597764B1 (de) 2016-04-13
CN103138589B (zh) 2016-12-21
AU2012247027A1 (en) 2013-06-06
JP2013110960A (ja) 2013-06-06
US9054526B2 (en) 2015-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012149725A (ru) Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем
WO2017118433A1 (zh) 电池充放电方法及电路
NZ760515A (en) Battery pack and electrical device using battery pack
RU2013147635A (ru) Аккумуляторная система высокого напряжения для транспортного средства
JP2018038035A (ja) ソリッドステート回路遮断器、及びモータ駆動システム
CN104422830A (zh) 漏电保护器及漏电保护功能检测方法
WO2010143187A3 (en) Solar cell charging control
CN103713255A (zh) 一种电路故障检测方法、系统以及控制器
RU2015101199A (ru) Одноячеечная структура с возможностью вложения для использования в системе преобразования энергии
JP2017519441A5 (ru)
WO2018171259A1 (zh) 一种检测电路、方法和装置
WO2013166088A3 (en) Non-sequential monitoring of battery cells and methods
JP2010068558A (ja) 充電装置および充電方法
RU2013151004A (ru) Полупроводниковый переключатель с надежным поведением при отключении питания и низкой мощностью управления
RU2012114573A (ru) Устройство контроля замыкания на землю в цепи переменного тока и устройство электропитания с таким контролем замыкания на землю
EP2562907A3 (en) Cell balance device and battery system
CN102904217A (zh) 二极管箝位式三电平igbt驱动保护电路和模块及其拓扑装置
CN106556741B (zh) 一种蓄电池组内阻测量的装置及方法
WO2014115017A3 (en) Inverter
CN212572501U (zh) 一种简单易行的可调式输出时序控制电路
RU2016118256A (ru) Силовой преобразователь и способ его работы
RU2015106859A (ru) Устройство для защиты управляющего сигнала
CN205029421U (zh) 一种供电电源切换装置
RU2015112291A (ru) Устройство и способы защиты на входе преобразователей мощности
CN103124066A (zh) 用于高电流脉冲电源的短路控制

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171122