[发明专利]一种耗能装置及控制方法

权利要求书

1.一种耗能装置，其特征在于，所述装置包括至少两个均压耗能模块以及至少两个第一功率半导体器件，所述至少两个均压耗能模块同方向串联构成至少一个耗能单元，所述至少两个第一功率半导体器件同方向串联构成至少一个单向导通单元，所述单向导通单元与耗能单元串联连接；所述均压耗能模块包括直流电容支路、耗能支路、旁路支路，所述直流电容支路、耗能支路、旁路支路并联连接，所述耗能支路由第二功率半导体器件与耗能电阻串联连接构成，所述旁路支路包括旁路开关；所述直流电容支路由直流电容与熔丝串联连接构成。

2.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述第一功率半导体器件与第二功率半导体器件按照允许流过的电流方向同方向布置。

3.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还并联一个均压电阻。

4.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述旁路开关是机械开关或由功率半导体器件构成的固态开关。

5.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置还包括至少一个充电单元，所述充电单元由充电电阻和充电开关并联构成，所述至少一个充电单元与耗能单元以及单向导通单元串联连接。

6.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置还串联至少一个隔断开关。

7.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置中的第一功率半导体器件为二极管或半控型功率半导体器件或全控型功率半导体器件。

8.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置中的第二功率半导体器件为全控型功率半导体器件。

9.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置中的第二功率半导体器件还包括反并联二极管。

10.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置中的耗能电阻还并联一个二极管。

11.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置中的每个单向导通单元还并联一个非线性电阻。

12.如权利要求1所述的一种耗能装置，其特征在于：所述装置的一端连接直流线路高电位电极，另一端连接直流线路低电位电极。

13.一种基于权利要求1-12中任意一项所述耗能装置的控制方法，其特征在于：

当装置启动时，所述方法包括如下步骤：

步骤1：所述均压耗能模块中的第二功率半导体器件关断；

步骤2：随着线路直流电压上升，装置两端的直流电压同时上升；

步骤3：利用耗能支路均衡各个均压耗能模块中电容的电压。

14.一种基于权利要求1-4或7-12中任意一项所述耗能装置的控制方法，其特征在于：

所述装置还包括至少一个充电单元，所述充电单元由充电电阻和充电开关并联构成，所述至少一个充电单元与耗能单元以及单向导通单元串联连接；

所述装置还串联至少一个隔断开关；

当装置启动时，所述方法包括如下步骤：

步骤1：所述均压耗能模块中的第二功率半导体器件关断，所述充电开关分开，隔断开关分开；

步骤2：直流线路带电后，闭合隔断开关，通过充电电阻向均压耗能模块中的直流电容充电；

步骤3：待充电完成后，闭合充电开关，将充电电阻旁路；

步骤4：利用耗能支路均衡各个均压耗能模块中电容的电压。