[发明专利]电流流动控制器

说明书

一种电流流动控制器（34）包含：第一和第二端子（36、38），在使用中分别可操作地连接到第一和第二DC输电介质（30、32）；第三端子（40），在使用中可操作地连接到电元件，第三端子（40）与第一和第二端子（36、38）中的每个电连接；主切换元件（Q_S1、Q_S2），主切换元件（Q_S1、Q_S2）在第一和第三端子（36、40）之间操作地连接，主切换元件（Q_s1，Q_s2）可切换成打开，以许可第三端子（40）与第一端子（36）之间电流的流动，并且，可切换成关闭，以抑制第三端子（40）与第一端子（36）之间电流的流动；电流流动控制模块（42），在第一和第二端子（36、38）之间延伸，电流流动控制模块（42）包括至少一个辅助切换元件（Q₁、Q₂、Q₃、Q₄）和至少一个能量存储装置（C1），该或每个辅助切换元件（Q₁、Q₂、Q₃、Q₄）和该或每个能量存储装置（C1）组合，以选择性地提供电压源，该或每个辅助切换元件（Q₁、Q₂、Q₃、Q₄）可切换，以选择性地将该或每个能量存储装置（C1）切入和切出第一和第二端子（36、38）之间的电路；以及控制单元（44），配置成在能量传递模式中对主切换元件和辅助切换元件（Qs₁、Qs₂、Q₁、Q₂、Q₃、Q₄）的切换进行控制，其中，控制单元（44）在能量传递模式中关闭主切换元件（Q_s1、Q_s2），并且将该或每个能量存储装置（C1）切入第一和第二端子（36、38）之间的电路，以在使用中将电压降注入第一DC输电介质（30），以便经由电流流动控制模块（42）而将能量从第一和第二DC输电介质（30、32）中的一个转移至第一和第二DC输电介质（30、32）中的另一个中，且因此实行每个DC输电介质（30、32）中电流流动的调节。

本发明涉及电流流动控制器和电流流动控制电路。

DC电网可以包括：电源，诸如电池（其经由一个或更多电流运载导体而与负载连接），或多个电源（它们使用电流运载导体的网络来与多个负载连接）。

DC电网的示例是一种DC电力网，其要求HVDC变换器的多端子互连，由此，能够在使用电连接在一起的两个或更多HVDC变换器的DC侧交换电力。每个HVDC变换器充当源或汇点（sink）以在按照要求而交换电力的同时，维持DC电力网的总体输入输出电力的平衡。DC电网依赖于DC输电线或电缆的网络而实现HVDC变换器的多端子互连。

根据本发明的第一方面，提供一种电流流动控制器，该电流流动控制器包含：

第一和第二端子，在使用中分别可操作地连接到第一DC输电介质和第二DC输电介质；

第三端子，在使用中可操作地连接到电元件（例如，经由第三DC输电介质），第三端子电连接到第一和第二端子中的每个；

主切换元件，主切换元件在第一和第三端子之间操作地连接，主切换元件可切换成打开，以许可第三端子与第一端子之间电流的流动，并且，可切换成关闭，以抑制第三端子与第一端子之间电流的流动；

电流流动控制模块，在第一和第二端子之间延伸，电流流动控制模块包括至少一个辅助切换元件和至少一个能量存储装置，该或每个辅助切换元件和该或每个能量存储装置组合，以选择性地提供电压源，该或每个辅助切换元件可切换，以选择性地将该或每个能量存储装置切入和切出第一端子与第二端子之间的电路；以及

控制单元，配置成控制能量传递模式中主切换元件和辅助切换元件的切换，