[發明專利]一種無需AC環節的模塊化多電平DC-DC變換器拓撲

在審

• 申請號: 201711016743.8
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN109713898A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 趙成勇;劉航;許建中
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.無需AC環節的模塊化多電平DC/DC變換器拓撲，其特征在于：包括由A、B兩相構成的半橋MMC模型，A、B兩相分別由2N個改造后的半橋子模塊串聯而成；包括由4N+4個輔助二極管，2個輔助電容C₁、C₂，2個輔助IGBT模塊T₁、T₂構成的自均壓輔助回路；包括4組由一系列箝位二極管構成的故障箝位二極管組D_Au、D_Al、D_Bu、D_Bl。

2.根據權利1所述的無需AC環節的模塊化多電平DC/DC變換器拓撲，其特征在于：改造后的A相半橋子模塊共有三個端口，其中常規端口分別自子模塊IGBT模塊中點和子模塊電容負極引出，新增端口自子模塊電容正極引出；改造后的B相半橋子模塊共有三個端口，其中常規端口分別自子模塊電容正極和子模塊IGBT模塊中點引出，新增端口自子模塊電容負極引出；改造后的子模塊通過常規端口相互串聯連接于故障箝位二極管組，并通過新增端口連接自均壓輔助回路。

3.根據權利1所述的無需AC環節的模塊化多電平DC/DC變換器拓撲，其特征在于：自均壓輔助回路中，輔助電容C₁正極連接輔助IGBT模塊T₁，負極連接箝位二極管并入直流母線正極；輔助電容C₂負極連接輔助IGBT模塊T₂，正極連接箝位二極管并入直流母線負極；箝位二極管，連接相鄰子模塊的新增端口，此外特殊地，連接A相上橋臂中第1個子模塊電容與輔助電容C₁正極，連接A相下橋臂中第N個子模塊電容與輔助電容C₂正極，連接B相上橋臂中第1個子模塊電容與輔助電容C₁負極，連接B相下橋臂中第N個子模塊電容與輔助電容C₂負極。

4.根據權利1所述的無需AC環節的模塊化多電平DC/DC變換器拓撲，其特征在于：4組故障箝位二極管組中，位于A相上橋臂的D_Au，由一系列正極朝向子模塊的箝位二極管構成，用以連接A相上橋臂子模塊與“一次側”直流母線正極；位于A相下橋臂的D_Al，由一系列正極朝向子模塊的箝位二極管構成，用以連接A相下橋臂子模塊與“一次側”直流母線負極；位于B相上橋臂的D_Bu，由一系列負極朝向子模塊的箝位二極管構成，用以連接B相上橋臂子模塊與“一次側”直流母線正極；位于B相下橋臂的D_Bl，由一系列負極朝向子模塊的箝位二極管構成，用以連接B相下橋臂子模塊與“一次側”直流母線負極。

5.根據權利1所述的無需AC環節的模塊化多電平DC/DC變換器拓撲，其特征在于：無需AC環節的模塊化多電平DC/DC變換器拓撲中，變換器的“一次側”、“二次側”均能穩定地輸出直流電壓，以此不依賴AC環節的介入實現兩側直流能量的直接轉換，同時能夠實現兩側的故障隔離。