[发明专利]转换器系统以及具有这种转换器系统的功率电子系统

说明书

技术领域

本发明涉及功率电子电路领域。本发明基于一种转换器系统以及一种根据独立权利要求前序部分的包括这种转换器系统的功率电子系统。

背景技术

如今转换器系统被用在多个应用领域。在DE 102005040543A1中说明包括转换器系统的在电压上特别简单缩放的功率电子系统。DE 102005040543A1的所述功率电子系统包含至少两个相模块，其中每个相模块具有第一部分转换器系统和第二部分转换器系统。每个部分转换器系统包含一个电感和与其串联的n个串联二极开关单元，其中n ≥2，并且每个开关单元具有包括控制的单向通电方向的可控双向功率半导体开关和一个容性蓄能器。对于每个相模块，第一部分转换器系统的电感与第二部分转换器系统的电感串联。此外，对于每个相模块，第一部分转换器系统的电感与第二部分转换器系统的电感的连接点构成一个相端子。典型地，电气交流电压网，即相电压源或者电气负荷总是与所述相端子连接。

此外典型地，电源开关与所述相端子连接，所述电源开关用于：例如在相模块的部分转换器系统内故障的情况下或者为转换器系统维护目的，断开通常与所述功率电子系统连接的电气交流电压网或者与所述功率电子系统连接的电气负荷。在图1中示出根据现有技术的这种功率电子系统。

在相模块的部分转换器系统内故障的情况下，在通过电源开关在所述相端子处断开功率电子系统之前，导致的故障电流典型地经由相关相端子流出或者流入电气交流电压网，或者流出或者流入电气负荷。在所述断开完成之前，所述转换器系统、尤其是所述转换器系统的组件可能一直遭受损失并且因此所述功率电子系统可能一直遭受损失，使得必须修理或者维护所述转换器系统并且可用性下降。

发明内容

因此本发明的任务是，说明一种转换器系统，在所述转换器系统中，改善地克服在所述转换器系统的部分转换器系统中的故障情况下出现的故障电流是可能的。本发明的另一任务是，说明一种包括转换器系统的功率电子系统，所述功率电子系统可以被很简单和模块化地实现。

所述任务通过权利要求1的特征或者通过权利要求9的特征解决。在从属权利要求中说明本发明的有利扩展方案。

根据本发明的转换器系统包含相电压源和一般而言n个部分转换器系统，其中n ≥ 1，并且在n=1的情况下，所述部分转换器系统在连接点与该相电压源连接，并且在n>1的情况下，所述多个部分转换器系统在所述连接点与该相电压源连接。此外，电源开关串联在相电压源和所述连接点之间。根据本发明，现在断路元件串联在相电压源、电源开关和所述连接点之间，所述断路元件允许在电源开关断开相电压源之前快速且安全地中断例如由于在部分转换器系统内的故障而出现且流经部分转换器系统的故障电流。因此，在电源开关最后断开之前，能够很简单地控制在故障情况下例如在部分转换器系统内出现的故障电流。

根据本发明的功率电子系统包含m个先前所提到的根据本发明的转换器系统，其中m>1并且所述转换器系统的相电压源处于可确定的电势，以便有利地达到相电压源的共同的且定义的电势参考点。因为对于每个转换器系统，断路元件串联在相电压源、电源开关和所述连接点之间，所以存在如下可能性：中断仅仅流经转换器系统的一个部分转换器系统或者转换器系统的多个部分转换器系统的故障电流，而不必中断其它转换器系统的断路元件。因此，继续运行具有不受故障电流影响的转换器系统的功率电子系统是可能的。当然，始终存在这种可能性：借助于所有断路元件进行完全断开，因此引起整个功率电子系统更安全的状态。因此总的来说，在电源开关进行最后的断开之前，可以很简单地控制故障情况下在一个或者多个转换器系统的一个部分转换器系统或者多个部分转换器系统中出现的故障电流。 

从接下来结合附图对本发明的有利实施形式的详细描述，可以看出本发明的所述任务、优点和特征以及其它任务、优点和特征。

附图说明

图1示出根据现有技术的功率电子系统的实施形式，

图2示出根据本发明的转换器系统的第一实施形式，

图3示出根据本发明的转换器系统的第二实施形式，

图4示出根据本发明的功率电子系统的第一实施形式，

图5示出根据本发明的功率电子系统的第二实施形式，

图6示出根据本发明的功率电子系统的第三实施形式，

图7示出根据本发明的转换器系统的开关单元的第一实施形式，

图8示出根据本发明的转换器系统的开关单元的第二实施形式。