用于电力转换器应用的被分成多个块的电容器单元的制作方法

本公开总体涉及电力转换器领域。本公开具体涉及用于这种电力转换器的电容器单元、转换器单元以及阀单元。

背景技术：

高压直流(hvdc)换流站是一种适于将高压直流(dc)转换成交流(ac)或相反的站。hvdc换流站可以包括多个元件，诸如转换器10本身(或串联或并联的多个转换器)、交流开关装置、变压器、电容器、滤波器、直流开关装置以及其他辅助元件。

在一个配置中，电力转换器(诸如hvdc电力转换器)的构件块或阀单元可以包括串联的多个转换器单元。在电力转换器单元中，多个固态半导体开关设备(诸如晶闸管或像igbt的三极管)可以与适于存储用于转换器单元的能量的电容器关联。

本技术领域中的一般挑战是为了促进换流站的安装和运输而为例如离岸hvdc应用提供一种更紧凑的换流站。

技术实现要素：

本公开的至少一些实施例的目的是整体或部分解决上面提及的问题。

该目的和其他目的借助于如在所附独立权利要求中限定的电容器单元来实现。其他实施例由从属权利要求来限定。

根据第一大体方面，提供了一种包括沿着轴向延伸的中空主体的电容器单元。主体包括多个块，其中，各块形成中空主体的一部分。进一步地，块中的至少一个为中空主体的可拆卸部分，并且块包括至少一个电容器元件。

本公开提供给电容器单元包括多个块或部分(具体为电容块)的主体。电容器单元不由单个块(或单个机械块)构成，而是由若干(至少两个)块构成。块或在圆形电容器的情况下的“切片”在被组装在一起时形成电容器单元。将理解，各个块或部分为电容器单元的子单元(或子元件)，并且本身充当电容器。

电容器单元可以通过组装n个块来形成，因为电容器单元的n个块中的一个比整个电容器单元(即，如果电容器单元由单块制成)更容易处理，这促进电容器单元在电力转换器厅的阀单元中的安装。电容器单元的块或子元件还具有比整个电容器单元(与制成整个电容器单元的单个块相比)更低的重量。

术语电容器元件意指起电容器作用的组件(即，充当用于将能量静电地存储在电场中的电组件)。电容器元件(或电容器)通常由之间布置绝缘介质的金属层(或板)来建立。

术语中空主体意指包括腔(例如，通孔)的主体。在本上下文中，中空主体由多个块形成，该多个块在被组装时形成可以布置其他电组件的孔。换言之，中空主体定界可以布置内空间，即腔(或通孔)，这种其他电组件可以布置在其中。将理解，在一些实施例中，形成中空主体的块可以被布置为彼此相邻，即，两个相邻或连续块之间具有机械接触的紧密结构。然而，形成中空主体的块在一些其他实施例中可以被布置为彼此靠近，但两个连续块之间具有间隙。由此，中空主体还可以由块的松散结构形成(即，块之间具有间隙)，该结构因为它释放一些压力而是有利的。因此，中空主体还可以被称为多个块的中空结构。

还将理解，中空主体的尺寸可以对于布置在各个块中的材料和电容器元件的数量的特定选择而确定电容器单元的特性(具体为可能的电容和电压)。进一步地，中空主体沿着轴向的高度可以由用于实现期望电容或期望电压的必要电容器单元的高度来确定。

还将理解，电容器单元(或中空主体)的块本身可以包括多个电容器元件或电容子元件，该电容器元件或电容子元件连接在一起，以形成“电容”块(即，起电容器的作用)。

因为至少一个块是中空主体的可拆卸部分，所以本公开的电容器单元促进维护操作。因此，可以在不打扰电容器单元的周围块的情况下独立去除和更换至少一个块。这还提高了到由电容器单元的中空主体定界的内空间(或内部空间)的可达性，在该内空间处，可以布置电子组件(诸如开关半导体设备)。通过去除电容器单元的一个块，可以测试、取出并可能地更换或维修位于内空间中的任意组件。发明人已经认识到，电容器单元的这种设计促进维护操作并降低对维护的空间要求，这进而可以导致更紧凑的电站。

换言之，本公开提供了一种分为多个块的电容器单元，其中，块中的至少一个可从电容器单元拆卸。将理解，在一些实施例中，中空主体的各个块可以为可拆卸的(即，形成中空主体的可拆卸部分)。

本公开的电容器单元的优点还在于：它减小在电容器单元包括导电材料时在电容器单元的外表面(即，在电容器箱或电容器外壳/容器上)生成的涡流(或傅科电流)。涡流在垂直于磁场的平面中在导电材料(导体)内的闭合回路中流动。回路中电流的大小除了别的之外与回路的面积成比例。与基于单个块的电容器单元相比，多个更小块的使用将感应回路打断成更小的部分，从而减小涡流的幅值。

根据实施例，中空主体可以由外表面来限定，该外表面为椭圆形、圆形和/或包括至少一个倒圆的角。具体地，中空主体且因此电容器单元可以具有圆柱形状或平行六面体的形状。然而，将理解，为了hvdc转换器单元的目的，圆形或至少具有倒圆角的形状是有利的，因为这提供更光滑的表面，这转而因为存在更少的急转弯和突出边缘而促进hv绝缘。因此，可以缩短绝缘距离，并且例如可以部分或完全避免电晕环。因此，具有包括倒圆角且例如为圆形的外表面的中空主体的使用提供以下优点：可以更高效地使用空间，从而减小电站的尺寸。

圆形电容器单元提供平滑的转换器单元轮廓，这降低对绝缘设计的要求，并且提供诸如电流换向回路中的更低漏电感的其他益处。

根据实施例，块可以被分布在轴向周围。块可以被布置在与轴向相交的平面中(或在该平面中延伸)。

还将理解，块然后可以被布置为彼此相邻或至少靠近彼此，以形成围绕电容器单元的轴向的回路。虽然块在一些实施例中可以以紧密方式附接到彼此来形成闭合回路(或完全闭合回路)，但在一些其他实施例中，间隙可以形成在回路的两个连续块之间，从而提供更松散的结构。

作为示例，中空主体可以包括两个到十个块。当结合两个至十个块时，可以形成电容器单元的电容主体。块可以被成形为使得腔(或通孔)形成在电容主体的中心部分中，使得获得具有中空中心的电容主体。

根据实施例，各个块可以限定环的一部分，使得当将块组装在一起时，电容器单元的主体呈环状。换言之，块可以成角度地分布在轴向周围(即，中空主体可以具有沿着与轴向相交的平面的圆形横截面)。凭借本实施例，获得环状电容器，该环状电容器提供平滑的外表面，从而具有降低对绝缘的要求且从而降低对可用空间的要求的优点。

然而，在本公开的其他实施例中，可以设想中空主体(沿着与轴向相交的平面的)横截面不是必须为圆的或圆形，而是可以为具有倒圆角的三角形、矩形或正方形，这取决于用于形成电容器单元的块的数量。

根据实施例，中空主体可以限定跨轴向具有椭圆形横截面形状、圆形横截面形状、多边形横截面形状或正方形横截面形状的内空间(或腔)。虽然中空主体的外表面包括倒圆角且为圆形是有利但不总是必要的，但由中空主体(即，具有闭合回路形状的主体的中心中空部分)定界的内空间(或内部空间)可以取决于内空间中电组件的期望结构而具有各种形状。在具体实施例中，由中空主体定界的内空间可以为正方形，这可以提供内空间中安装的设备的提高的填充因子。

根据实施例，块可以包括限定中空主体的外表面的一部分的至少一个表面、限定由中空主体限定的内空间的一部分的至少一个表面以及与相邻块接触的至少一个表面。在更具体的实施例中，块可以为限定中空主体的外表面的一部分的表面为曲面的梯形块(即，横截面为圆弧或椭圆形)。这种梯形块可以形成具有矩形或正方形内空间的环或环状电容器的一部分。

根据实施例，电容器单元还可以包括用于将多个块组装(或结合)在一起的至少一个附接设备。

可以设想若干类型的附接设备(或附接部件或紧固件)，诸如螺丝或夹子。为了该目的，形成中空主体的外部的块的表面可以包括浅的凹口，凹口用于插入/嵌入连接电容器单元的两个相邻块的螺丝。可以在已经紧固螺丝且组装块之后提供用于使电容器单元的表面平滑的附加屏蔽层。

根据另一个替代方案，可以使用一堆叠的电容器单元中的两个连续电容器单元之间的间隙组装和拆卸两个相邻或连续块。某种特别设计的工具可以插在这种间隙中，以接近位于由中空主体限定的内部空间内的紧固件。

根据又一个替代方案，电容器单元的块可以使用基于“即插即用”原理的附接系统来组装和拆卸。例如，电容器单元的套管出口可以被设计有机电锁定结构，其中，各电容器单元可以被推入并具有自动连接。

根据实施例，提供了一种转换器单元，该转换器单元包括如在前述实施例中的任意一个实施例中定义的电容器单元和至少一个开关设备，该至少一个开关设备被布置在由电容器单元的中空主体定界的内空间处，使得电容器单元围绕至少一个开关设备。

为了该目的，根据实施例，中空主体可以定界适于容纳至少一个开关设备的内空间。开关设备(例如，半导体开关)可以以在电容器形状的区域周围更均匀地分配开关电流的方式来布置，例如以降低热点温度并提高电容器的长期可靠性。

开关设备可以为基于半导体的开关设备。以示例的方式，开关设备可以为绝缘栅双极晶体管(igbt)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、集成门极换向晶闸管(igct)、门极可关断晶闸管(gto)、高电子迁移率晶体管(hemt)以及异质结双极晶体管(hbt)。可以预期其他类型的晶体管(或基于半导体的开关设备)。

进一步地，将理解，本公开不限于具体的半导体技术。将理解，作为示例，具体可以对于mosfet、igbt、igct以及gto采用基于硅或碳化硅的开关设备。作为示例，具体还可以对于hemt或hbt采用基于氮化镓或砷化镓的开关设备。可以设想为高功率应用提供开关设备的其他类型的半导体。

将理解，转换器单元还可以包括其他的电组件或设备。例如，转换器单元还可以包括冷却设备和/或旁路开关，该旁路开关允许电流在开关设备发生故障时绕开转换器单元的开关设备，从而降低例如由于短路电流而引起的转换器单元的组件的损坏的风险。旁路开关可以为机械开关或诸如例如晶闸管的电气开关。进一步地，转换器单元还可以包括用于减小故障电流的部件。这里列出的其他组件和设备可以被布置在电容器单元的中空中心内。

根据实施例，电容器单元还可以包括电连接器(或套管)，该电连接器被布置在块的壁处，以便连接到至少一个开关设备。壁可以面向由中空主体定界的内空间。因此，本实施例提供了一种电容器单元，其中，在电容器主体的中空中心实现到任意开关设备的连接，从而提供更紧凑的转换器单元。

根据实施例，提供了一种阀单元。阀单元可以包括如在前面实施例中的任意一个实施例中定义的多个转换器单元。多个转换器单元可以被布置为堆叠。具体地，转换器单元可以被布置为使得两个相邻转换器单元的电容器单元沿着公共轴向延伸。使用圆形电容器单元，转换器单元的这种堆叠产生圆柱形的阀单元，这对于空间管理是有利的。

如上面提及的，因为转换器单元的电容器单元被分成部分，所以改进了这种阀单元中的维护操作。由此，如果位于堆叠内(例如，在堆叠中央)的转换器单元有缺陷，那么可以拆下(例如，旋开)电容器单元的块(即，部分)，然后执行维护。然后可以修理或更换被布置在该转换器单元的中心部分中的任意有缺陷的电子开关或其他设备。类似地，还可以修理或用另一个可拆卸块更换被拆下的块。

用具有基于根据本公开的电容器单元的转换器单元构建阀单元促进接近阀单元的各种部分和组件，从而促进维护。凭借本公开的电容器单元，可以在不需要将需要空间的拆卸阀单元的各种转换器单元的情况下执行维护。因此，提供基于如在前面实施例中的任意一个实施例中描述的电容器单元的阀单元的优点还在于可以实现更紧凑的电力换流站。

根据实施例，提供了一种高压直流(hvdc)换流站。hvdc换流站可以包括至少两个如在前面实施例中的任意一个实施例中定义的阀单元。

本公开可应用于期望改进空间管理的、具有各种电压等级的电力设备(诸如例如，高压电力换流站以及中压设备)。本公开在可以使用转换器单元的堆叠的任意应用中是有利的。仅为了示例目的，本公开的实施例可以有利于实现诸如用于柔性ac输电系统(facts)应用的静止同步补偿器(statcom)、电机驱动器、水下电力转换器以及用于dc电网的dc-dc转换器的转换器。然而，可以设想其他应用。本公开通过经由分块电容器单元(即，电容器单元被分成若干块)改进维护操作来实现这一点。

本公开总体上对于期望更紧凑的电力设备的应用(诸如在用于安装电力设备的空间有限的应用中和/或对于海上风电场应用)是有利的。

将理解，可以设想使用在上述实施例中列举的特征的所有可能组合的其他实施例。

附图说明

现在将参照以下附图更详细地描述示例性实施例：

图1显示了根据实施例的电容器单元的示意性立体图；

图2显示了根据一些实施例的电容器单元的示意性俯视图；

图3显示了根据另一个实施例的电容器单元的示意图；

图4显示了根据实施例的电容器单元的块的示意图；

图5显示了根据实施例的电力转换器单元的示意性立体图和示意性侧视图；

图6显示了图示了根据实施例的转换器单元的电连接的电路图；以及

图7显示了根据实施例的hvdc转换器的阀单元的示意图。

如图所示，元件、层以及区域的尺寸可以为图示目的而夸大且由此被提供为图示实施例的一般结构。同样的附图标记自始至终提及同样的元件。

具体实施方式

现在将在下文中参照显示了当前优选的实施例的附图更完全地描述示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来具体实施，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例；相反，这些实施例为了全面且完整而提供，并且向技术人员完全传达本发明的范围。

参照图1，描述了根据实施例的电容器单元100。

图1显示了电容器单元100的示意性立体图。电容器单元100包括作为四块的四个块101-104。当被组装在一起时，四个块101-104形成沿着轴向108延伸的中空主体。

块101-104定界空间或区域120，该空间或区域在下文中还被称为内空间，对应于电容器单元100的中空中心。块101-104中的每一个形成中空主体的一部分，并且块中的至少一个为中空主体的可拆卸部分。图1图示了从其他块拆下被表示为104的块。

电容器单元100可以具有不同的形状。在一些实施例中，电容器单元100的主体的外表面106可以为圆形的(诸如在图1中表示的)，但可以设想电容器单元的主体的外表面为椭圆形和/或矩形和/或正方形或任意其他形式。然而，可以理解，电容器单元100的主体的外表面可以有利地包括倒圆角。

根据实施例，各个块101-104可以限定环的一部分，使得中空主体(或电容器单元100)为环状，从而形成环状电容器(诸如如图1中显示的)。

仍然参照图1，块101-104可以分布在轴向108周围。块101-104在与轴向108相交的平面中延伸。具体地，图1显示了块101-104被布置在与轴向108垂直的平面中。

虽然在图1中显示的示例中，四个块101-104形成电容器单元100，但将理解，电容器单元100可以被分成另一个数量的块。电容器单元100可以被分成至少两个块，使得至少一个块可从电容器单元拆卸。可拆卸意指可以在不必拆卸整个电容器单元(即，不必拆下所有其他块)的情况下从电容器单元拆下块。可拆卸块104可从电容器单元100去除，并且可以被放回适当的地方。

进一步地，虽然在图1中仅块101-104中的一个(即，在本示例中为被表示为104的块)被显示为从电容器单元100拆下，但将理解，所有块101-104可以从电容器单元100拆卸。

参照图2，描述了根据一些实施例的电容器单元。

图2显示了根据一些实施例的两个不同电容器单元100和200的示意性俯视图。

图2显示了可以等同于参照图1描述的电容器单元100的电容器单元100的俯视图。具体地，电容器单元100包括定界为正方形的区域或内空间120的电容主体。内空间意指位于由块101-104所形成的中空主体限定的闭合回路内的空间或区域。换言之，内空间120对应于电容器单元100的中空中心。

图2还显示了另一个电容器单元200的俯视图，该电容器单元200除了由电容器单元200的电容主体限定的区域或内空间220为圆形之外可以等同于参照图1描述的电容器单元。电容器单元200还仅包括形成电容中空主体的三个块201-203。虽然图2显示了由两个电容器单元的中空主体限定的内空间的可能形状的两个示例，但可以设想其他形状。例如，内空间还可以为椭圆形或矩形。

参照图3，描述了根据实施例的电容器单元。

图3显示了电容器单元300的示意图，该电容器单元300除了图3图示了用于将电容器单元的块附接在一起使得块中的至少一个可拆卸的至少一个替代方案之外可以等同于参照图1和图2描述的电容器单元中的任意一个。

图3显示了包括可以等同于参照图1描述的块101-104的四个块301-304电容器单元300。块301-304借助于附接设备331-334结合在一起，以形成电容器单元300的中空主体，从而限定电容器单元300的中空中心或内空间320。在本示例中，用于将多个块301-304组装在一起的附接设备是螺丝。

更具体地，电容器单元300可以包括用于附接第一块301与第二块302的第一螺丝331、用于附接第二块302与第三块303的第二螺丝332、用于附接第三块303与第四块304的第三螺丝333以及用于附接第四块304与第一块301的第四螺丝334。因此，获得中空主体。将理解，螺丝有利地可以松散地被安装为使得在两个连续块之间形成间隙。然而，在一些其他实施例中，螺丝可以被紧固为使得四个块301-304与彼此物理接触，从而产生闭合回路。螺丝可以被插入块301-304的外壳(或箱)中。外壳可以由导电(例如，金属)材料或非导电材料制成。

图3还图示了电容器单元的中空主体可以定界适于容纳至少一个开关设备350的内空间320。开关设备350可以被布置在电容器单元300的中空中心中，使得中空主体围绕整个开关设备350。

图4显示了根据实施例的电容器单元的块的示意图。

图4显示了诸如例如参照图1描述的电容器单元100的电容器单元的块400的放大图。因此，块400可以对应于块101-104中的任意一个。

图4显示了具有梯形块形状的块400，该梯形块具有一个曲面446。更具体地，块400包括限定中空主体的外表面的一部分的第一表面446和限定由中空主体限定的内空间的一部分的第二表面442。块400还包括两个侧面444、448，两个侧面中的每一个要被布置为在被组装在电容器单元中时与相邻块接触或面向(靠近)相邻块。块还包括基面452(或底面)和顶面450。

在块400中，两个侧面形成壁，该壁在以小于90度的角度与形成电容器单元的外部的一部分的第一(弯曲)表面446相交的平面中延伸。两个侧面由形成电容器单元400的内空间的一部分的第二表面442连结。基面452和顶面450与两个侧面和第一和第二表面垂直相交的平面中延伸。块的表面形成闭合箱，绝缘材料或多个电容子元件可以被布置在该闭合箱中，以提供块400的电容功能。

将理解，虽然图4显示了具有梯形形状的块，但可以设想其他几何结构。例如，两个侧面444和448可以与第一表面和第二表面垂直相交，从而产生电容器单元的更立方体形状的块或部分。进一步地，限定电容器单元的内空间的一部分的第二表面可以为弯曲的，从而限定更圆形的内空间，而不是诸如用图4中显示的块获得的正方形内空间。

图4还显示了块400包括电连接器460，该电连接器460被布置在限定电容器单元的内空间的一部分的第二表面442处。换言之，电连接器被布置在面向由中空主体限定的内空间的壁处。电连接器460可以用于连接到被布置在电容器单元的中空中心中的至少一个开关设备或电力转换器电路。

通常，电容器单元的块(诸如图4中显示的块400)形成其中可以布置至少一个电容器元件的外壳或容器。电容器元件可以包括金属板和被布置在金属板之间的介电材料。电容器元件例如可以为缠绕膜电容器。由块限定的外壳或容器可以由导电材料(诸如金属)制成，但还可以由非导电材料制成。进一步地，取决于外壳是否用于屏蔽(即，取决于应用)，外壳或容器还可以由非导电油漆涂布。组装多个块可以产生圆柱形电容器。

图5显示了根据实施例的电力转换器单元的示意性立体图和示意性侧视图。

图5显示了包括电容器单元的转换器单元500，该电容器单元包括等同于参照例如图1描述的电容器单元100的块的多个块501-503。将理解，在图5中，为了图示被布置在转换器单元500的电容器单元内的组件(即，被布置在由块501-503形成的中空主体的中空中心部分处的组件)的目的，不显示电容器单元的四个块。

图5显示了电力转换器单元500的转换器电路可以包括多个开关设备(或电子组件)的堆叠。在图5中显示的实施例中，显示了两个开关设备552、554。这些开关设备552、554被布置为与电容器单元501-503的中空中心内的多个散热器或冷却板551、553、555热接触。开关设备552、554以及散热器551、553、555被布置为堆叠。具体地，散热器553的第一表面被布置为与第一开关设备554热接触，并且散热器553的第二表面(与第一表面相对)被布置为与第二开关设备552热接触。冷却板551、553、555被布置在开关设备552、554的两侧上。

图5还图示了电力转换器单元500可以包括栅极驱动单元512，该栅极驱动单元512在图5的示例中位于块501的面向由中空主体定界的内空间的面与开关设备和冷却板551-555的堆叠之间。图5还显示了电力转换器单元可以包括如由沿图5的水平方向延伸的圆柱形管表示的旁路开关558。

图5还显示了电连接器562、564，该电连接器用于经由块501-503的电连接器560(对应于参照图4描述的电连接器460)将电力转换器电路(即，开关设备)连接到块501-503。被表示为562的电连接器可以表示来自电容器单元的正连接，而被表示为564的电连接器可以表示来自电容器单元的负连接。在该方面中，诸如在图4和图5中描绘的实施例中，为了降低安装开关设备552、554的位置周围的电磁场的影响，用于在电力转换器电路(即，开关设备552、554)与电容器单元之间连接的套管或电连接器560可以被布置在电容器单元内壁的上部。

图5还图示了组件512、551-555以及558可以被布置在由块501-503(和该四个块，在图5中不表示)形成的电容器单元的中空主体所定界的内空间中，使得电容器单元围绕这些组件。

图6显示了图示了根据实施例的转换器单元的电连接的电路图。

图6显示了图示了参照图5描述的转换器单元500的开关设备(例如，晶体管)与电容器的电连接的电路图600。在电路图600中，上部显示了第一电力转换器单元500中的电连接，而下部显示了第二电力转换器单元650中的电连接。

在第一电力转换器单元500中，开关设备654和652例如可以为igbt，但还可以为其他类型的基于半导体的开关设备。如上面提及的，在一些实施例中，开关设备的类型例如可以为mosfet、igbt、igct、gto、hemt或hbt，并且半导体的类型例如可以为硅、碳化硅、氮化镓或砷化镓。开关设备652或654可以包括为晶体管和并联连接到晶体管的二极管形式的两个半导体芯片，诸如图6中表示的。然而，在一些实施例中，开关设备可以为适于更换两个半导体芯片的单芯片组件。

在本实施例中，两个开关组件652、654串联连接在本身与电容器610并联连接的支路中。第一电力转换器单元500的电容器610的第一电极610a连接到第一开关设备(或晶体管)654的第一端口或端子(例如，漏极)，而电容器610的第二电极610b连接到第二开关设备或晶体管652的第二端口或端子(例如，源极)。第一开关设备654的第三端口或端子(例如，源极)连接到第二开关设备652的第四端口或端子(例如，漏极)。

在图6中显示的第一电力转换器单元500中，电容器610的第一电极610a向第一开关设备654提供正偏压(dc+)，而电容器610的第二电极610b向第二开关设备652提供负偏压(dc-)。

如图5中已经图示且这里在图6中进一步示例的，开关设备652和654可以在电容器单元610的中空中心内被布置为堆叠(即，可以布置在彼此的顶部上)。电容器单元(或电容器)610包括诸如在图6中被表示为501和502的多个块。将理解，在图5和图6中被表示为552和554的开关设备可以分别对应于在图6中被表示为652和654的开关设备。

进一步地，在图6中显示的附图的右手侧的上部可以对应于图5中显示的电力转换器单元，其中，电容器单元包括多个块501-503(图6中仅显示501和502)，并且电力转换器单元包括开关设备和冷却板551-555的堆叠。虽然在图6中还表示栅极驱动单元512，但为了不使附图模糊，已经省略旁路开关558。

图6还图示了块501和502可以包括多个电容子元件，该多个电容子元件连接在一起，以提供块的电容功能。

在电力转换器电路600中，第二电力转换器单元650与电力转换器单元500相同。第一和第二电力转换器单元500和650可以被布置为堆叠，以形成如将参照图7进一步描述的阀单元。

电力转换器电路600还包括第一电力转换器单元500与第二电力转换器单元650之间的电连接675。具体地，第二电力转换器单元650的正偏压线路(dc+)连接到电节点，该电节点被布置在第一电力转换器单元500的两个开关设备652、654之间(即，在连接第一电力转换器单元500中的第二开关设备652的晶体管的漏极与第一开关设备654的晶体管的源极的节点处)。电连接675可以为例如汇流条形式的导体。

还将理解，阀单元的电力转换器电路可以包括比图6的电路图600中显示的电连接更多的电连接。

图7显示了根据一些实施例的、诸如例如hvdc电力转换器的电力转换器的阀单元700的示意图。阀单元700包括被布置为堆叠的多个转换器单元771-780(即，在本示例中为十个转换器单元)。然而，阀单元700取决于应用且因此取决于期望的电压或期望的功率而可以包括任意数量的电力转换器单元。阀单元700还可以包括被布置在两个相邻(或连续)电力转换器单元之间的高压电容器屏蔽。

如在图7中显示的阀单元的一部分的放大图所示，阀单元700中的电力转换器单元775可以包括参照图1至图6中的任意一个描述的类型的电容器单元和电力转换器电路。为了图示的目的，电力转换器单元775可以等同于参照图5描述的电力转换器单元。进一步地，图6中显示的电力转换器单元包括具有圆盘形状外壳的电容器单元。可以设想其他形状，诸如具有圆形、椭圆形或矩形横截面的外壳。在实施例中，电容器单元(从而电力转换器单元)可以具有围绕电力转换器电路的环的形式。

如在图6中已经图示的，电力转换器单元771-780的电力转换器电路例如可以串联电连接，以便提高阀单元700的输入和/或输出电压。

将理解，hv电站可以通过将多个(至少两个)阀单元连接在一起形成，诸如如图7中显示的电力转换器单元的两个堆叠。

如图7所示，将由被分成多个块的中空主体形成的这种电容器单元用于获得电力转换器单元是有益的，因为拆下块中的一个促进到中空电容器单元内所布置的任意组件的可达性，从而促进维护操作，并且降低对于这种操作的空间要求。

本公开可以找到具有非常高的转换器电压和功率(在千兆瓦范围内)的、在例如用于高功率传输的电力换流站中的应用。在这种应用，各电相可以具有其自己的换流臂(即，各相可以由多个阀单元的串联来获得)。由此，为了实现高所需的电压，可能必须串联堆叠数百个转换器单元。

然而，本公开的实施例不限于高功率应用，并且还设想将这里描述的电容器单元和转换器单元应用于低压和中压设备。例如，本公开的实施例可以用于电机驱动器。

虽然上面在特定组合中描述了特征和元件，但各特征或元件可以在没有其他特征和元件的情况下单独使用或在具有或没有其他特征和元件的各种组合中使用。

另外，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时从附图、公开以及所附权利要求的研究可以理解并实施对所公开实施例的变更。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在彼此不同的从属权利要求中列举特定特征的简单事实不指示不可以有利地使用这些特征的组合。