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1. (WO2006053448) CIRCUIT CONVERTISSEUR CONCU POUR COMMUTER UNE PLURALITE DE NIVEAUX DE TENSION DE COMMUTATION
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication :    WO/2006/053448    N° de la demande internationale :    PCT/CH2004/000701
Date de publication : 26.05.2006 Date de dépôt international : 22.11.2004
CIB :
H02M 7/48 (2007.01)
Déposants : ABB RESEARCH LTD [CH/CH]; Affolternstrasse 52, CH-8050 Zürich (CH) (Tous Sauf US).
STEIMER, Peter [CH/CH]; (CH) (US Seulement).
BARBOSA, Peter [BR/CH]; (CH) (US Seulement).
MEYSENC, Luc [FR/CH]; (CH) (US Seulement)
Inventeurs : STEIMER, Peter; (CH).
BARBOSA, Peter; (CH).
MEYSENC, Luc; (CH)
Mandataire : ABB SCHWEIZ AG; Intellectual Property (CH-LC/IP), Brown Boveri Strasse 6, CH-5400 Baden (CH)
Données relatives à la priorité :
Titre (DE) UMRICHTERSCHALTUNG ZUR SCHALTUNG EINER VIELZAHL VON SCHALTSPANNUNGSNIVEAUS
(EN) CONVERTER CIRCUIT FOR SWITCHING A NUMBER OF SWITCHING VOLTAGE LEVELS
(FR) CIRCUIT CONVERTISSEUR CONCU POUR COMMUTER UNE PLURALITE DE NIVEAUX DE TENSION DE COMMUTATION
Abrégé : front page image
(DE)Es wird eine Umrichterschaltung zur Schaltung einer Vielzahl von Schaltspannungsniveaus angegeben, die für jede Phase (R, S. T) n erste Schaltgruppen (1.1,…, 1.n) aufweist, wobei die n-te erste Schaltgruppe (1.n) durch einen ersten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (2) und einen zweiten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (3) gebildet ist und die erste erste Schaltgruppe (1.1) bis zur (n-1)-ten (Schaltgruppe) (1.(n-1)) jeweils durch einen ersten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (2) und einen zweiten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (3) und durch einen mit dem ersten und zweiten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (2, 3) verbundenen Kondensator (4) gebildet sind, wobei jede der n ersten Schaltgruppen (1.1,…,1.n) verkettet mit der jeweils benachbarten ersten Schaltgruppe (1.1,…,1.n) verbunden ist und der erste und der zweite ansteuerbare bidirektionale Leistungshalbleiterschalter (2, 3) der ersten ersten Schaltgruppe (1.1) miteinander verbunden sind. Zur Verringerung der gespeicherten elektrischen Energie der Umrichterschaltung ist n ≥ 1 und sind p zweite Schaltgruppen (5.1,…,5.p) und p dritte Schaltgruppen (6.1,…,6.p) vorgesehen, welche jeweils einen erten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (7, 8), einen zweiten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (9, 10) und durch einen Kondensator (13, 14) aufweist, wobei p ≥ 1 ist. Jede der p zweiten Schaltgruppen (5.1,…,5.p) ist verkettet mit der jeweils benachbarten zweiten Schaltgruppe (5.1,…,5.p) verbunden und jede der p dritten Schaltgruppen (6.1,…,6.p) ist verkettet mit der jeweils benachbarten dritten Schaltgruppe (6.1,…,6.p) verbunden. Ferner weist die erste zweite und die erste dritte Schaltgruppe (5.1, 6.1) jeweils einen zu dem jeweiligen zweiten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (9, 10) antiseriell geschalteten dritten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (11, 12) auf, wobei erste zweite Schaltgruppe (5.1) mit dem ersten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (2) der n-ten ersten Schaltgruppe (1.n) verbunden ist und die erste dritte Schaltgruppe (6.1) mit dem zweiten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (3) der n-ten ersten Schaltgruppe (1.n) verbunden ist und der Kondensator (13) der p-ten zweiten Schaltgruppe (5.p) mit dem Kondensator (14) der p-ten dritten Schaltgruppe (6.p) seriell verbunden ist.
(EN)The invention concerns a converter circuit for switching a number of switching voltage levels, said converter circuit comprising for each phase (R, S, T) n first switching groups (1.1, …, 1.n), the nth first switching group (1.n) being formed by a first selectable, bi-directional power semiconductor switch (2) and a second selectable bi-directional power semiconductor switch (3) and the first first switching group (1.1) to the (n-1)th (switching group) (1.(n-1)) each being formed by a first selectable, bi-directional power semiconductor switch (2) and a second selectable, bi-directional power semiconductor switch (3) and by a capacitor (4) that is connected to the first and second selectable, bi-directional power semiconductor switches (2, 3), each of the n first switching groups (1.1, …, 1.n) being interlinked with each adjacent first switching group (1.1, …, 1.n) and the first and second selectable, bi-directional power semiconductor switches (2, 3) of the first first switching group (1.1) being connected one to the other. In order to reduce the electrical energy stored in the converter circuit, n is = 1 and p second switching groups (5.1, …, 5.p) and p third switching groups (6.1, …, 6.p) are provided, which each have a first selectable, bi-directional power semiconductor switch (7, 8), a second selectable, bi-directional power semiconductor switch (9, 10) and a capacitor (13, 14), p being = 1. Each of the p second switching groups (5.1, …, 5.p) is interlinked with each adjacent second switching group (5.1, …, 5.p) and each of the p third switching groups (6.1, …, 6.p) is interlinked with each adjacent third switching group (6.1, …, 6.p). Furthermore, the first second and the first third switching groups (5.1, 6.1) each have a third selectable, bi-directional power semiconductor switch (11, 12) that is connected in an anti-series manner to the respective second selectable, bi-directional power semiconductor switch (9, 10), the first second switching group (5.1) being connected to the first selectable, bi-directional power semiconductor switch (2) of the nth first switching group (1.n) and the first third switching group (6.1) is connected to the second selectable, bi-directional power semiconductor switch (3) of the nth first switching group (1.n) and the capacitor (13) of the p second switching group (5.p) is connected in series to the capacitor (14) of the p third switching group (6.p).
(FR)La présente invention concerne un circuit convertisseur conçu pour commuter une pluralité de niveaux de tension de commutation. Ce circuit présente pour chaque phase (R, S, T) n premiers groupes de commutation (1.1, …, 1.n), le nième premier groupe de commutation (1.n) étant formé par un premier commutateur à semi-conducteur de puissance (2) à commande bidirectionnelle et par un deuxième commutateur à semi-conducteur de puissance (3) à commande bidirectionnelle et le premier (1.1) des premiers groupes de commutation jusqu'au (n-1)ième (1.(n-1)) des premiers groupes de commutation étant respectivement formés par un premier commutateur à semi-conducteur de puissance (2) à commande bidirectionnelle, par un deuxième commutateur à semi-conducteur de puissance (3) à commande bidirectionnelle et par un condensateur (4) qui est relié au premier et au deuxième commutateur à semi-conducteur de puissance à commande bidirectionnelle (2, 3). Chacun des n premiers groupes de commutation (1.1, …, 1.n) est relié de manière enchaînée aux premiers groupes de commutation respectivement voisins (1.1, …, 1.n) et le premier et le deuxième commutateur à semi-conducteur de puissance à commande bidirectionnelle (2, 3) du premier (1.1) des premiers groupes de commutation sont reliés l'un à l'autre. Afin de réduire l'énergie électrique accumulée du circuit convertisseur, n = 1 et p deuxièmes groupes de commutation (5.1, …, 5.p) et p troisièmes groupes de commutation (6.1, …, 6.p) sont prévus. Ces derniers présentent respectivement un premier commutateur à semi-conducteur de puissance (7, 8) à commande bidirectionnelle, un deuxième commutateur à semi-conducteur de puissance (9, 10) à commande bidirectionnelle et un condensateur (13, 14), avec p = 1. Chacun des p deuxièmes groupes de commutation (5.1, …, 5.p) est relié de manière enchaînée aux deuxièmes groupes de commutation respectivement voisins (5.1, …, 5.p) et chacun des p troisièmes groupes de commutation (6.1, …, 6.p) est relié de manière enchaînée aux troisièmes groupes de commutation respectivement voisins (6.1, …, 6.p). Le premier des deuxièmes groupes de commutation et le premier des troisièmes groupes de commutation (5.1, 6.1) présentent respectivement un troisième commutateur à semi-conducteur de puissance (11, 12) à commande bidirectionnelle qui est branché en antisérie par rapport au deuxième commutateur à semi-conducteur de puissance (9, 10) à commande bidirectionnelle. Le premier (5.1) des deuxièmes groupes de commutation est relié au premier commutateur à semi-conducteur de puissance (2) à commande bidirectionnelle du nième (1.n) des premiers groupes de commutation. Le premier (6.1) des troisièmes groupes de commutation est relié au deuxième commutateur à semi-conducteur de puissance (3) à commande bidirectionnelle du nième (1.n) des premiers groupes de commutation. Le condensateur (13) du pième (5.p) des deuxièmes groupes de commutation est branché en série au condensateur (14) du pième (6.p) des troisièmes groupes de commutation.
États désignés : AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW.
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB) (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Langue de publication : allemand (DE)
Langue de dépôt : allemand (DE)