[發(fā)明專利]一種隔離與變換模塊、電壓變換與功率傳輸電路和SST

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710415355.0
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN108988674B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳宇;李杰;康勇
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H02M7/49
• 分類號: H02M7/49;H02M5/293
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

1.一種隔離與變換模塊，其特征在于包括：變壓器、上橋臂可控電壓源和下橋臂可控電壓源；

所述變壓器一次側(cè)設(shè)置有第一繞組和第二繞組，其二次側(cè)設(shè)置有第三繞組；第一繞組的異名端和第二繞組的同名端相連接，并將連接點作為所述隔離與變換模塊的端口c，所述第三繞組的兩端作為所述隔離與變換模塊的端口d、e，第一繞組的同名端與上橋臂可控電壓源的一端相連接，上橋臂可控電壓源的另一端作為所述隔離與變換模塊的端口a，第二繞組的異名端與下橋臂可控電壓源的一端相連接，下橋臂可控電壓源的另一端作為所述隔離與變換模塊的端口b；所述端口a、b、c用于作為外部電壓輸入端，所述端口d、e用于作為輸出高頻感應(yīng)交流電壓的輸出端；

上、下橋臂可控電壓源均包括儲能元件，可分別輸出可變電壓v_up、v_down，v_up、v_down至少包括兩種不同頻率的主導(dǎo)電壓，使得所述上、下橋臂可控電壓源的平均有功功率保持為零。

2.如權(quán)利要求1所述的隔離與變換模塊，其特征在于，v_up和v_down在穩(wěn)態(tài)時包含三種不同頻率主導(dǎo)電壓v₁、v₂、v₃，滿足：

其中，V₁、V₂、V₃分別表示v₁、v₂、v₃對應(yīng)的幅值，I₁、I₂、I₃分別表示由v₁、v₂、v₃與端口a、b、c輸入的外部電壓互相激勵而產(chǎn)生的電流在一次側(cè)對應(yīng)的電流分量i₁、i₂、i₃的幅值；I_s表示端口d、e產(chǎn)生的高頻感應(yīng)電流i_s的幅值，K表示變壓器變比，表示v₁、v₂、v₃與i₁、i₂、i₃對應(yīng)的相位差。

3.如權(quán)利要求2所述的隔離與變換模塊，其特征在于，v₁、v₂、v₃的頻率分別可表示為ω₁、ω₂、ω₃，其中，ω₁與端口a、b輸入的外部電壓頻率相同，ω₂與端口c輸入的外部電壓頻率相同，ω₃為高頻。

4.如權(quán)利要求1所述的隔離與變換模塊，其特征在于，上、下橋臂可控電壓源包括至少兩個串聯(lián)的子模塊，所述子模塊包括：橋式電路和儲能元件，所述橋式電路與儲能元件并聯(lián)，所述子模塊設(shè)置有與外部控制模塊相連接的控制端口，該控制端口用于接收控制信號，儲能元件用于緩存能量，橋式電路根據(jù)控制信號改變子模塊的工作狀態(tài)，使得儲能元件充電或放電。

5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的隔離與變換模塊，其特征在于，所述第一繞組和第二繞組的線圈匝數(shù)相同。

6.一種電力電子變壓器，其特征在于包括：

隔離與變換電路，所述隔離與變換電路包括一個或至少兩個并聯(lián)的如上述權(quán)利要求1-5的任一項中所述隔離與變換模塊；

控制模塊，所述控制模塊與隔離與變換電路連接，用于輸出控制信號，控制隔離與變換模塊的上、下橋臂可控電壓源分別輸出可變電壓v_up、v_down，保持上、下橋臂可控電壓源平均有功功率為零；

整流器，所述整流器連接于所述隔離與變換電路的端口d、e，將端口d、e輸出的高頻感應(yīng)交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷骸?/p>

7.如權(quán)利要求6所述的電力電子變壓器，其特征在于，還包括DC/AC，所述DC/AC連接于整流器之后，用于將整流器輸出的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈皖l交流電壓。