멀티-레벨 양방향 전기 AC/DC 변환기

• Main Authors: AZURZA JON, ZHANG MAFU, MENZI DAVID, KOLAR JOHANN WALTER
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 31.03.2023
• Subjects: APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC,OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWERSUPPLY SYSTEMS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTINGELECTRIC POWER; CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORSOR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROL OR REGULATION THEREOF; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUTPOWER; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLEDVEHICLES; ELECTRICITY; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL; GENERATION; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; PERFORMING OPERATIONS; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY; TRANSPORTING; VEHICLES IN GENERAL

본 개시에 따른 전기 변환기는 적어도 셋의 AC 단자들, 제1 및 제2 DC 단자, 제어 유닛, 및 상기 적어도 셋의 AC 단자들의 각각의 하나에 커플링된 적어도 셋의 변환 모듈들을 포함한다. 상기 적어도 셋의 변환기 모듈들 각각은, 제1 스위치 노드를 포함하는 제1 변환기 스테이지, 제2 스위치 노드를 포함하는 제2 변환기 스테이지, 제1 인덕터, 및 제1 커패시터를 포함한다. 상기 제1 및 제2 스위치 노드들은 상기 제1 인덕터의 반대편 단자들에 연결된다. 상기 적어도 셋의 AC 단자들의 상기 각각의 하나 및 상기 제2 DC 단자는 상기 제1 커패시터의 반대편 단자들에 연결된다. 상기 제2 DC 단자는 상기 적어도 셋의 변환기 모듈들의 상기 제1 커패시터들의 스타-포인트를 형성한다. 상기 제1 변환기 스테이지 및 상기 제2 변환기 스테이지 각각은, 상기 개별 제1 및 제2 스위치 노드들에 작동 가능하게 커플링된 적어도 하나의 플라잉 커패시터를 포함하는 플라잉 커패시터 회로를 포함한다. 상기 제1 변환기 스테이지의 플라잉 커패시터 전압(ufA)은, 제1 전압(uan)이 상기 플라잉 커패시터 전압(ufA) 아래로 하강하는 경우, 상기 제1 커패시터에 걸린 상기 제1 전압(uan)에 클램핑된다. An electrical converter includes at least three AC terminals, a first and a second DC terminal and at least three converter modules. Each of the at least three converter modules has a first converter stage including a flying capacitor circuit coupled to a first switch node, a second converter stage including a flying capacitor circuit coupled to a second switch node, a first inductor, and a first capacitor. The first and second switch nodes are connected to opposite terminals of the first inductor. One of the at least three AC terminals and the second DC terminal are connected to opposite terminals of the first capacitor. The second DC terminal forms a star-point of the first capacitors. A flying capacitor voltage of the first converter stage is clamped to a first voltage across the first capacitor when the first voltage drops below the flying capacitor voltage.