[发明专利]功率模块及其并联装置、变流器以及控制方法

权利要求书

1.一种功率模块，其特征在于，包括：一个及以上IGBT单元以及与所述IGBT单元连接的控制单元，

所述控制单元连接输入光纤和输出光纤，所述输入光纤用于接收来自上游功率模块的光信号，所述输出光纤用于向下游功率模块输出光信号，

所述控制单元，用于对所述IGBT单元的运行状态进行监测，并根据所述IGBT单元的运行状态和/或所述输入光纤中的光信号的状态，控制向所述输出光纤中输出的光信号的状态和/或控制所述IGBT单元的运行状态，

根据所述IGBT单元的运行状态和/或所述输入光纤中的光信号的状态，控制向所述输出光纤中输出的光信号的状态和/或控制所述IGBT单元的运行状态，包括：

如果所述IGBT单元出现紧急故障或者所述输入光纤中的光信号为无光状态，则停止向所述输出光纤中输出光信号，并关断所述IGBT单元；

如果所述输入光纤中的光信号为有光状态并且所述IGBT单元处于正常运行状态，则向所述输出光纤中输出光信号。

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述控制单元通过上行光纤和下行光纤连接于变流器控制器，

所述控制单元，所述控制单元，用于对所述IGBT单元的运行状态进行监测，并根据所述IGBT单元的运行状态和/或所述输入光纤中的光信号的状态，控制向所述输出光纤中输出的光信号的状态和/或控制所述IGBT单元的运行状态。

3.一种功率模块的并联装置，其特征在于，包括多个如权利要求1或2任一所述的功率模块，所述多个功率模块的功率输出端并联连接，所述多个功率模块中的控制单元通过光纤依次连接，形成光纤环路，且上游功率模块的输出光纤作为下游功率模块的输入光纤。

4.一种变流器，其特征在于，包括变流器控制器和如权利要求3所述的功率模块的并联装置，所述功率模块中的控制单元与所述变流器控制器相连接。

5.根据权利要求4所述的变流器，其特征在于，所述控制单元通过上行光纤和下行光纤连接于所述变流器控制器，所述控制单元通过所述上行光纤向所述变流器控制器发送包含IGBT单元的故障状态信息的上行光信号，以及通过所述下行光纤接收来自所述变流器控制器的包含对IGBT单元的脉冲控制信号的下行光信号；

其中，所述上行光信号中的故障状态信息包括紧急故障信息，

所述变流器控制器，用于根据从上行光信号中提取到的紧急故障信息判定任一功率模块发生紧急故障时，通过各条下行光纤向所有功率模块的控制单元发送关断IGBT单元的脉冲控制信号；

或者，

所述上行光信号中的故障状态信息包括温度信息，

所述变流器控制器，用于根据从上行光信号中提取到的温度信息判定任一功率模块的温度高于预置温度告警阈值时，通过各条下行光纤向所有功率模块的控制单元发送以低于预置功率运行的脉冲控制信号；或，

用于根据从上行光信号中提取到的温度信息判定任一功率模块的温度高于预置温度保护阈值时，通过各条下行光纤向所有功率模块的控制单元发送关断IGBT单元的脉冲控制信号；所述预置温度告警阈值小于所述预置温度保护阈值；

或者，

所述上行光信号中的故障状态信息包括电压信息，

所述变流器控制器，用于根据从上行光信号中提取到的电压信息判定任一功率模块的电压高于预置电压保护阈值时，通过各条下行光纤向所有功率模块的控制单元发送关断IGBT单元的脉冲控制信号；

或者，

所述上行光信号中的故障状态信息包括电流信息，

所述变流器控制器，用于根据从上行光信号中提取的电流信息判定各功率模块之间电流的均衡程度超过预置均衡保护值时，通过各条下行光纤向所有功率模块的控制单元发送以低于预置电流值运行的脉冲控制信号；或用于根据从上行光信号中提取到的电流信息判定任一功率模块的电流高于预置电流保护阈值时，通过各条下行光纤向所有功率模块的控制单元发送关断IGBT的脉冲控制信号；所述预置均衡保护值小于预置电流保护阈值。