[實用新型]交直流變換裝置以及交直流變換系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720031062.8
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN206370779U
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張政權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 唐維虎

1.一種交直流變換裝置，其特征在于，所述交直流變換裝置包括三相矩陣開關(guān)單元、高頻變壓器單元、整流逆變單元，所述三相矩陣開關(guān)單元、所述高頻變壓器單元以及所述整流逆變單元依次串聯(lián)；

在交流變換為直流的工作狀態(tài)時，所述三相矩陣開關(guān)單元將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為第一頻率的交流電后傳輸給所述高頻變壓器單元，所述高頻變壓器單元將所述第一頻率的交流電轉(zhuǎn)換為第二頻率的交流電后傳輸給所述整流逆變單元，所述整流逆變單元將接收到的所述第二頻率的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后輸出；

在直流變換為交流的工作狀態(tài)時，所述整流逆變單元將輸入的直流電轉(zhuǎn)化為第三頻率的交流電后傳輸給所述高頻變壓器單元，所述高頻變壓器單元將所述第三頻率的交流電轉(zhuǎn)化為第四頻率的交流電后傳輸給所述三相矩陣開關(guān)單元，所述三相矩陣開關(guān)單元將所述第四頻率的交流電變換成第五頻率的交流電后輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述交直流變換裝置還包括第一諧振單元，所述第一諧振單元電性連接于所述三相矩陣開關(guān)單元和所述高頻變壓器單元之間，所述第一諧振單元用于提高系統(tǒng)效率。

3.如權(quán)利要求2所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述交直流變換裝置還包括第二諧振單元，所述第二諧振單元電性連接于所述整流逆變單元和所述高頻變壓器單元之間，所述第二諧振單元用于提高系統(tǒng)效率。

4.如權(quán)利要求3所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述第一諧振單元或所述第二諧振單元包括LC串聯(lián)諧振電路、LLC諧振電路、LC并聯(lián)諧振電路或LCC串并聯(lián)諧振電路其中的任意一種。

5.如權(quán)利要求1所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述交直流變換裝置還包括吸收電路單元，在交流變換為直流的工作狀態(tài)時，所述吸收電路單元電性連接于所述三相矩陣開關(guān)單元與所述高頻變壓器單元之間，在直流變換為交流的工作狀態(tài)時，所述吸收電路單元電性連接于所述高頻變壓器單元與所述整流逆變單元之間，所述吸收電路單元用于吸收所述三相矩陣開關(guān)單元或所述整流逆變單元的電壓浪涌。

6.如權(quán)利要求1所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述三相矩陣開關(guān)單元包括第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第四橋臂、第五橋臂、第六橋臂、第一電感、第二電感、第三電感、第一電容、第二電容以及第三電容，所述第一橋臂以及所述第二橋臂串聯(lián)后與所述高頻變壓器單元電性連接，所述第三橋臂以及所述第四橋臂串聯(lián)后與所述高頻變壓器單元電性連接，所述第五橋臂以及所述第六橋臂串聯(lián)后與所述高頻變壓器單元電性連接；

所述第一橋臂與所述第二橋臂之間電性連接所述第一電感后與三相電中的第一相電連接，所述第三橋臂與所述第四橋臂之間電性連接所述第二電感后與三相電中的第二相電連接，所述第五橋臂與所述第六橋臂之間電性連接所述第三電感后與三相電中的第三相電連接；

所述第一電容、所述第二電容以及所述第三電容一端對應(yīng)與所述第一電感、所述第二電感以及所述第三電感電性連接，所述第一電容、所述第二電容以及所述第三電容另一端電性連接。

7.如權(quán)利要求6所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述第一橋臂由兩個功率器件組成，兩個所述功率器件采用MOSFET或IGBT時，所述第一橋臂采用共源極連接方式或共射極連接方式；兩個所述功率器件采用RB-IGBT時，所述第一橋臂采用反向并聯(lián)。

8.如權(quán)利要求1所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述整流逆變單元包括全橋結(jié)構(gòu)電路。

9.如權(quán)利要求1所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述整流逆變單元包括單相矩陣開關(guān)電路。

10.一種交直流變換系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1-9任一項所述的交直流變換裝置，其特征在于，所述交直流變換裝置包括三相矩陣開關(guān)單元、高頻變壓器單元、整流逆變單元，所述三相矩陣開關(guān)單元、所述高頻變壓器單元以及所述整流逆變單元依次串聯(lián)；

在交流變換為直流的工作狀態(tài)時，所述三相矩陣開關(guān)單元將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為第一頻率的交流電后傳輸給所述高頻變壓器單元，所述高頻變壓器單元將所述第一頻率的交流電轉(zhuǎn)換為第二頻率的交流電后傳輸給所述整流逆變單元，所述整流逆變單元將接收到的所述第二頻率的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后輸出；

在直流變換為交流的工作狀態(tài)時，所述整流逆變單元將輸入的直流電轉(zhuǎn)化為第三頻率的交流電后傳輸給所述高頻變壓器單元，所述高頻變壓器單元將所述第三頻率的交流電轉(zhuǎn)化為第四頻率的交流電后傳輸給所述三相矩陣開關(guān)單元，所述三相矩陣開關(guān)單元將所述第四頻率的交流電變換成第五頻率的交流電后輸出。