[发明专利]用于隔离型逆变器组块的冗余的保护

说明书

提供了用于保护逆变器组块的冗余的系统和方法。在一个示例性实施方式中，该系统可包括多个逆变器组块。各逆变器组块可包括配置成使DC功率转换成AC功率的第一转换实体、配置成使AC功率转换成DC功率的第二转换实体和配置成使DC功率转换成AC功率的第三转换实体。隔离变压器可耦合在第一转换实体与第二转换实体之间。该系统包括耦合到各逆变器组块的输出端的逆变器组块开关元件。保护元件设置在各逆变器组块中。该系统包括一个或多个控制装置，其配置成至少部分地基于设置在逆变器组块中的保护元件的状态来使多个逆变器组块中的至少一个隔离。

技术领域

本主题大体上涉及功率系统，且更特别地涉及具有利用碳化硅MOSFET的功率转换器的功率系统。

背景技术

发电系统可使用功率转换器来使功率转换成适合于电网的功率形式。在典型的功率转换器中，多个开关装置(诸如，绝缘栅双极型晶体管(“IGBT”)或金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”))可用于电子电路(诸如，半桥或全桥式电路)中以转换功率。开关装置技术上的最新发展已允许在功率转换器中使用碳化硅(“SiC”)MOSFET。与常规的IGBT相比，使用SiC MOSFET允许在高得多的开关频率下操作功率转换器。

发明内容

本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而认识到，或可通过实践实施例而认识到。

本公开的一个示例性方面涉及一种功率转换器系统。该系统可包括多个逆变器组块(block)。各逆变器组块可包括多个转换实体。各转换实体具有多个桥式电路。各桥式电路包括串联耦合的多个半导体开关元件。多个转换实体包括配置成使DC功率转换成AC功率的第一转换实体、配置成使AC功率转换成DC功率的第二转换实体和配置成使DC功率转换成AC功率的第三转换实体。隔离变压器可耦合在第一转换实体与第二转换实体之间。该系统包括耦合到各逆变器组块的输出端的逆变器组块开关元件。至少一个保护元件设置在各逆变器组块中。该系统包括一个或多个控制装置，其配置成至少部分地基于设置在逆变器组块中的至少一个保护元件的状态来使多个逆变器组块中的至少一个隔离。

本公开的另一示例性方面涉及一种用于使功率转换器系统中的逆变器组块隔离的方法。功率转换器系统包括多个逆变器组块。各逆变器组块包括多个转换实体。各转换实体具有多个桥式电路。各桥式电路包括串联耦合的多个碳化硅MOSFET开关元件。多个转换实体包括配置成使DC功率转换成AC功率的第一转换实体、配置成使AC功率转换成DC功率的第二转换实体和配置成使DC功率转换成AC功率的第三转换实体。隔离变压器可耦合在第一转换实体与第二转换实体之间。该方法包括：通过一个或多个控制装置来获得与设置在逆变器组块中的保护元件相关联的来自一个或多个传感器的信号；通过一个或多个控制装置而至少部分地基于来自一个或多个传感器的信号来确定保护元件的状态；以及至少部分地基于保护元件的状态来控制逆变器组块开关元件以使多个逆变器组块中的一个隔离。

本公开的又一示例性方面涉及一种风驱动式发电机系统。该系统包括风驱动式发电机。该系统包括功率转换器。功率转换器包括多个逆变器组块。各逆变器组块包括多个转换实体。各转换实体具有多个桥式电路。各桥式电路包括串联耦合的多个碳化硅MOSFET开关元件。多个转换实体包括配置成使DC功率转换成AC功率的第一转换实体、配置成使AC功率转换成DC功率的第二转换实体和配置成使DC功率转换成AC功率的第三转换实体。隔离变压器可耦合在第一转换实体与第二转换实体之间。该系统包括一个或多个控制装置，其配置成至少部分地基于设置在逆变器组块中的至少一个熔断器的状态来使多个逆变器组块中的至少一个隔离。

可对本公开的这些示例性方面作出变型和修改。

参考以下描述和所附权利要求书，多种实施例的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图示出了本公开的实施例，并与描述一起用于阐释相关的原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了实施例的针对本领域普通技术人员的详细讨论，在附图中：