[發(fā)明專利]一種混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810110195.3
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108347051A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬伏軍;汪鑫;朱真;賀芊芊
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02M7/797
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

1.一種混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括依次連接的高壓級、隔離級和低壓級；所述高壓級通過級聯(lián)多電平電路結(jié)構(gòu)接入高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的兩相牽引供電臂；所述隔離級包括依次連接的高頻逆變電路、三繞組高頻變壓器和整流電路；所述高頻逆變電路的直流接口與所述高壓級連接；所述低壓級包括直流母線；所述直流母線與所述整流電路、連接端口連接；所述連接端口接外部新能源模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述高壓級兩相結(jié)構(gòu)相同，每一相包括N個級聯(lián)的第一功率變換模塊；所述第一功率變換模塊的交流端口與牽引供電系統(tǒng)中的一相牽引供電臂連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述的第一功率變換模塊即單相橋式電路，所述單相橋式電路包括四個帶有反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管；四個絕緣柵雙極型晶體管的集電極分別與各自的續(xù)流二極管的陰極相連接，四個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極分別與各自的續(xù)流二極管的陽極相連接；第一絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極和第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極相連接并作為第一功率變換模塊的交流端口A，第三絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極和第四絕緣柵雙極型晶體管的集電極相連接并作為第一功率變換模塊的交流端口B，第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極與第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極相連接作為第一功率變換模塊的直流端口的正極C，第二絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與第四絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極相連接作為第一功率變換模塊的直流端口的負極D。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述隔離級的高頻逆變電路兩相結(jié)構(gòu)相同，每相包括N個第二功率變換模塊；每個所述第二功率變換模塊的直流接口與高壓級同相對應(yīng)的第一功率變換模塊的直流端口連接，且在直流接口處并入電容；所述高頻逆變電路一相中的第二功率變換模塊的交流端口與另一相中相對應(yīng)的第二功率變換模塊的交流端口同時連接到三繞組高頻變壓器原邊的兩個繞組接口，作為三繞組高頻變壓器原邊的輸入。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述隔離級包括N個三繞組高頻變壓器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述隔離級的整流電路包括N個第三功率變換模塊；所述第三功率變換模塊交流端口連接相應(yīng)的三繞組高頻變壓器的副邊繞組，直流接口與低壓級直流母線相連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第三功率變換模塊的直流端口與直流母線相連接，同時在直流端口并入電容。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合多端口電力電子功率調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述連接端口即雙向DC/DC電路，所述雙向DC/DC電路包括兩個帶有反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管，第五絕緣柵雙極型晶體管和第六絕緣柵雙極型晶體管的集電極分別與各自的續(xù)流二極管的陰極相連接，所述第五絕緣柵雙極型晶體管和第六絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極分別與各自的續(xù)流二極管的陽極相連接；第五絕緣柵雙極型晶體管的集電極作為連接直流母線正極的端口E，第六絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極作為連接直流母線負極的端口F，第五絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與第六絕緣柵雙極型晶體管的集電極通過電感連接儲能裝置或新能源模塊作為端口G，第六絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極作為連接儲能裝置或新能源模塊的端口H。