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1. (WO2013044961) SHORT-CIRCUIT CURRENT DISCHARGE FOR A SUB-MODULE OF A MODULAR MULTI-STAGE CONVERTER (MMC)
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2013/044961    International Application No.:    PCT/EP2011/066996
Publication Date: 04.04.2013 International Filing Date: 29.09.2011
IPC:
H02H 7/122 (2006.01), H02M 1/32 (2007.01), H02M 7/49 (2007.01)
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Wittelsbacherplatz 2 80333 München (DE) (For All Designated States Except US).
INFINEON TECHNOLOGIES BIPOLAR GMBH & CO KG [DE/DE]; Max-Planck-Str. 5 59581 Warstein (DE) (For All Designated States Except US).
BILLMANN, Markus [DE/DE]; (DE) (For US Only).
DORN, Jörg [DE/DE]; (DE) (For US Only).
GAMBACH, Herbert [DE/DE]; (DE) (For US Only).
WAHLE, Marcus [DE/DE]; (DE) (For US Only).
FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE/DE]; Hansastraße 27 c 80686 München (DE) (For All Designated States Except US)
Inventors: BILLMANN, Markus; (DE).
DORN, Jörg; (DE).
GAMBACH, Herbert; (DE).
WAHLE, Marcus; (DE)
Common
Representative:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT; Postfach 22 16 34 80506 München (DE)
Priority Data:
Title (DE) KURZSCHLUSSSTROMENTLASTUNG FÜR SUBMODUL EINES MODULAREN MEHRSTUFENUMRICHTERS (MMC)
(EN) SHORT-CIRCUIT CURRENT DISCHARGE FOR A SUB-MODULE OF A MODULAR MULTI-STAGE CONVERTER (MMC)
(FR) DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES COURANTS DE COURT-CIRCUIT DESTINÉ À UN SOUS-MODULE D'UN CONVERTISSEUR MODULAIRE À ÉTAGES MULTIPLES (MMC)
Abstract: front page image
(DE)Um einen Submodul (31) für einen Mehrpunkt-Umrichter mit einem unipolaren Energiespeicher (16), zwei Anschlussklemmen (22, 23) und einer Halbleiterschaltung (17, 26), die wenigstens zwei ansteuerbare Leistungshalbleiterschalter (18, 19, 27, 28) aufweist, denen jeweils eine separate Freilaufdiode (20, 21, 29, 30) gegensinnig parallel geschaltet ist, wobei dem unipolaren Energiespeicher (16) niederinduktiv wenigstens ein Halbleiterbauelement (32) parallel geschaltet ist, das im Fehlerfall den Energiespeicher (16) überbrückt, bereitzustellen, der im Fehlerfall die beiden Anschlussklemmen des Submoduls zuverlässig überbrückt, wird vorgeschlagen, dass jede Freilaufdiode (20, 21, 29, 30) eine Scheibenzellendiode und Teil einer Schaltungseinheit (39) ist, die eine Emitterplatte (41) sowie eine Kollektorplatte (42) aufweist, zwischen denen die Scheibenzellendiode (20, 21, 29, 30) verspannt ist, wobei die Kollektorplatte (42) mit einem Kollektoranschluss (5) des Leistungshalbleiterschalters (18, 19, 27, 28) und die Emitterplatte (41) mit einem Emitteranschluss (4) des Leistungshalbleiterschalters (18, 19, 27, 28) verbunden ist, welcher der besagten Freilaufdiode (20, 21, 29, 30) parallel geschaltet ist.
(EN)The invention relates to a sub-module (31) for a multi-point converter, comprising a unipolar energy store (16), two connecting terminals (22, 23), and a semiconductor circuit (17, 26) that has at least two controllable power semiconductor switches (18, 19, 27, 28), a separate free running diode (20, 21, 29, 30) being connected in parallel to each switch in an opposite direction. At least one semiconductor component (32) is connected in parallel to the unipolar energy store (16) in a low-inductive manner, said component bridging the energy store (16) in the event of a fault. The aim of the invention is to provide such a sub-module that reliably bridges the two connecting terminals of the sub-module in the event of a fault. This is achieved in that each free running diode (20, 21, 29, 30) is a disk cell diode and part of a circuit unit (39) that has an emitter plate (41) and a collector plate (42), between which the disk cell diode (20, 21, 29, 30) is clamped. The collector plate (42) is connected to a collector terminal (5) of the power semiconductor switch (18, 19, 27, 28), and the emitter plate (41) is connected to an emitter terminal (4) of the power semiconductor switch (18, 19, 27, 28) that is connected in parallel to said free running diode (20, 21, 29, 30).
(FR)L'invention concerne un sous-module (31) pour un convertisseur à points multiples comportant un accumulateur d'énergie (16) unipolaire, deux bornes de raccordement (22, 23) et un circuit semi-conducteur (17, 26) pourvu d'au moins deux commutateurs semi-conducteurs de puissance (18, 19, 27, 28) actionnables, chacun d'entre eux étant pourvu d'une diode de roue libre (20, 21, 29, 30) séparée montée en parallèle en sens inverse, au moins un composant semi-conducteur (32) étant monté avec une faible inductance en parallèle à l'accumulateur d'énergie (16) unipolaire pour effectuer, en cas d'un dysfonctionnement, un pontage de l'accumulateur d'énergie (16). L'objectif de l'invention est de mettre au point un tel sous-module permettant, en cas d'un dysfonctionnement, d'effectuer de manière fiable un pontage des deux bornes de raccordement. À cet effet, chacune des diodes de roue libre (20, 21, 29, 30) est une diode à disque et fait partie d'une unité de commutation (39) laquelle comporte une plaque d'émetteur (41) ainsi qu'une plaque de collecteur (42) entre lesquelles la diode à disque (20, 21, 29, 30) est placée par serrage, la plaque de collecteur (42) étant reliée à une borne de collecteur (5) du commutateur semi-conducteur de puissance (18, 19, 27, 28), et la plaque d'émetteur (41) étant reliée à une borne d'émetteur (4) du commutateur semi-conducteur de puissance (18, 19, 27, 28) qui est monté en parallèle à ladite diode de roue libre (20, 21, 29, 30).
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)