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1. (WO2019063303) MODULAR CONVERTER AND MODULAR CONVERTER SYSTEM
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Pub. No.: WO/2019/063303 International Application No.: PCT/EP2018/074714
Publication Date: 04.04.2019 International Filing Date: 13.09.2018
IPC:
H02M 5/458 (2006.01) ,H02M 7/00 (2006.01)
H ELECTRICITY
02
GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
M
APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
5
Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
40
with intermediate conversion into dc
42
by static converters
44
using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
453
using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
458
using semiconductor devices only
H ELECTRICITY
02
GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
M
APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
7
Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
Applicants:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Werner-von-Siemens-Straße 1 80333 München, DE
Inventors:
FÜRST, Johannes; DE
DIEPOLD, Fabian; DE
Priority Data:
17194124.829.09.2017EP
Title (EN) MODULAR CONVERTER AND MODULAR CONVERTER SYSTEM
(FR) CONVERTISSEUR MODULAIRE ET SYSTÈME CONVERTISSEUR MODULAIRE
(DE) MODULARER UMRICHTER UND MODULARES UMRICHTERSYSTEM
Abstract:
(EN) The invention relates to a modular converter (1) having a connection assembly (2), a control assembly (3), a supply assembly (4), a rear wall assembly (5), and a load assembly (6). An input and an output signal (7, 8) and an input and an output alternating voltage (9, 10) can be distributed by means of the connection assembly (2); first control signals (12) for an inverter (15) can be generated by a control unit (11) of the control assembly (3); the input alternating voltage (9) of a primary network (30) can be converted into an intermediate circuit direct voltage (16) by means of a rectifier (13) of the supply assembly (4); the intermediate circuit direct voltage (16) and the first control signals (12) for the inverter (15) can be distributed by means of a direct voltage intermediate circuit (17) and a control signal circuit (18) of the rear wall assembly (5); the intermediate circuit direct voltage (16) can be converted into the output alternating voltage (10) for a load (27) or a secondary network by means of the inverter (15) of the load assembly (6); the inverter (15) has power semiconductor switches (19) which are made of GaN or InGan and which can be operated with a blocking voltage of at least 400V and with a clock frequency of at least 40 kHz; and the connection assembly (2) and the rear wall assembly (5) are each electrically connected to the control assembly (3), the supply assembly (4), and the load assembly (6) by means of releasable mechanical connections (31). The invention further relates to a modular converter system (23) comprising the modular converter (1) and a converter expansion module (24).
(FR) L'invention concerne un convertisseur (1) modulaire comportant un ensemble de raccordement (2), un ensemble de commande (3), un ensemble d'injection (4), un ensemble de paroi arrière (5) et un ensemble de charge (6). Un signal d'entrée et un signal de sortie (7, 8) et une tension alternative d'entrée et une tension alternative de sortie (9, 10) peuvent être répartis au moyen de l'ensemble de raccordement (2). Des premiers signaux de commande (12) pour un onduleur (15) peuvent être générés au moyen d'une unité de commande (11) de l'ensemble de commande (3). La tension alternative d'entrée (9) d'un réseau primaire (30) peut être convertie en une tension continue de circuit intermédiaire (16) au moyen d'un redresseur (13). La tension continue de circuit intermédiaire (16) et les premiers signaux de commande (12) pour l'onduleur (15) peuvent être répartis au moyen d'un circuit intermédiaire à tension continue (17) et d'un circuit à signal de commande (18) de l'ensemble de paroi arrière (5). La tension continue de circuit intermédiaire (16) peut être transformée en la tension alternative de sortie (10) pour une charge (27) ou un réseau secondaire au moyen de l'onduleur (15) de l'ensemble de charge (6). L'onduleur (15) comporte des commutateurs semi-conducteurs de puissance (19) composés de GaN ou de InGaN, lesquels peuvent fonctionner avec une tension de blocage d'au moins 400 V et avec une fréquence de cadence d'au moins 40 kHz. L'ensemble de raccordement (3) et l'ensemble de paroi arrière (5) sont reliés électriquement respectivement à l'ensemble de commande (3), à l'ensemble d'injection (4) et à l'ensemble de charge (6) au moyen de liaisons (31) mécaniques amovibles. L’invention concerne en outre un système convertisseur (23) modulaire comprenant au moins un convertisseur (1) modulaire et un module d'extension (24) de convertisseur.
(DE) Die Erfindung betrifft einen modularer Umrichter (1), aufweisend eine Anschlussbaugruppe (2), eine Steuerbaugruppe (3), eine Einspeisebaugruppe (4), eine Rückwandbaugruppe (5) und eine Lastbaugruppe (6), wobei mittels der Anschlussbaugruppe (2) ein Eingangs- und ein Ausgangssignal (7, 8) und eine Eingangs- und eine Ausgangswechselspannung (9, 10) verteilbar sind, mittels einer Steuereinheit (11) der Steuerbaugruppe (3) erste Steuersignale (12) für einen Wechselrichter (15) erzeugbar sind, mittels eines Gleichrichters (13) der Einspeisebaugruppe (4) die Eingangswechselspannung (9) eines Primärnetzes (30) in eine Zwischenkreisgleichspannung (16) umwandelbar ist, mittels eines Gleichspannungszwischenkreises (17) und eines Steuersignalkreises (18) der Rückwandbaugruppe (5) die Zwischenkreisgleichspannung (16) und die ersten Steuersignale (12) für den Wechselrichter (15) verteilbar sind, mittels des Wechselrichters (15) der Lastbaugruppe (6) die Zwischenkreisgleichspannung (16) in die Ausgangswechselspannung (10) für eine Last (27) oder ein Sekundärnetz umwandelbar ist, der Wechselrichter (15) Leistungshalbleiterschalter (19) aus GaN oder InGaN aufweist, welche mit einer Sperrspannung von mindestens 400V und mit einer Taktfrequenz von mindestens 40kHz betreibbar sind und die Anschlussbaugruppe (2) und die Rückwandbaugruppe (5) jeweils mit der Steuerbaugruppe (3), der Einspeisebaugruppe (4) und der Lastbaugruppe (6) elektrisch mittels lösbarer mechanischer Verbindungen (31) verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein modulares Umrichtersystem (23) mit dem modularen Umrichter (1) und einem Umrichter-Erweiterungsmodul (24).
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)