[发明专利]一种用于直流系统的能量吸收电路及其控制方法

权利要求书

1.一种用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，其连接在直流系统的正极直流母线和负极直流母线之间，包括串联的电抗器和多个子模块；

所述子模块包括多个二极管以及与二极管连接的直流均压和耗能电路；

所述多个二极管用于将直流系统的正极性电压或负极性电压整流为正极性电压；

所述直流均压和耗能电路用于对子模块进行均压和能量耗散；

所述电抗器用于抑制能量吸收电路的充电浪涌电流。

2.根据权利要求1所述的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述多个二极管包括二极管(1)、二极管(2)、二极管(3)和二极管(4)；

所述直流均压和耗能电路包括储能电容(5)、可关断器件(6)、吸收电阻(7)和取能单元；

所述二极管(1)的正极和二极管(2)的负极连接，作为子模块的第一端口，所述二极管(3)的正极和二极管(4)的负极连接，作为子模块的第二端口，所述二极管(1)和二极管(3)各自的负极均连接公共点A，所述二极管(2)和二极管(4)各自的正极均连接公共点B，所述储能电容(5)两端分别连接公共点A和公共点B，所述可关断器件(6)和吸收电阻(7)串联后，连接于公共点A和公共点B之间；

所述取能单元与储能电容(5)连接，用于从储能电容(5)获取电能。

3.根据权利要求1所述的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述电抗器为1个或两个。

4.根据权利要求3所述的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述电抗器为1个且所述能量吸收电路接入单向偏置直流系统时，所述正极直流母线或负极直流母线接地。

5.根据权利要求3所述的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述电抗器为2个、两个电抗器的感值相等且所述能量吸收电路接入对称单极直流系统或真双极直流系统时，两个电抗器均与多个子模块串联，且所述能量吸收电路的中点位置接地。

6.根据权利要求2所述的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述子模块还包括均压电阻(8)；

所述均压电阻(8)两端分别连接公共点A和公共点B，用于实现各个子模块的电容均压。

7.根据权利要求2所述的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述子模块还包括二极管(9)；

所述二极管(9)与吸收电阻(7)并联，且其阳极连接公共点B，用于降低可关断器件(6)的关断浪涌电压。

8.根据权利要求2所述的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述子模块还包括机械开关(10)；

所述机械开关(10)两端分别连接第一端口和第二端口，用于在子模块发生故障时将子模块旁路。

9.根据权利要求8用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述子模块还包括：

电压传感器，安装于公共点A和公共点B之间，用于测量储能电容(5)的端电压。

10.根据权利要求9的用于直流系统的能量吸收电路，其特征在于，所述子模块还包括：

控制保护单元，与取能单元、电压传感器和驱动单元连接，用于基于取能单元获取的电能工作，并基于储能电容(5)的端电压下发控制命令给驱动单元；控制保护单元还与机械开关(10)连接，用于在子模块发生故障时控制机械开关(10)闭合；

驱动单元，与可关断器件(6)连接，用于基于所述控制命令驱动可关断器件(6)导通或关断。

11.一种用于直流系统的能量吸收电路的控制方法，其特征在于，包括：

当直流系统的电压未超过预设阈值时，所述直流系统通过各个子模块的多个二极管将正极性电压或负极性电压整流为正极性电压后给子模块的直流均压和耗能电路充电；

利用子模块的直流均压和耗能电路对子模块进行均压，同时耗散子模块充电过程中的多余能量，并在耗散子模块充电过程中利用所述电抗器抑制能量吸收电路的充电浪涌电流。