[發明專利]一種推挽式直流自耦變壓器

有效

• 申請號: 202011172911.4
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112260253B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 文勁宇;韓鳴宇;左文平;周猛;肖遙遙
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02M3/24;H01F30/02;H01F27/28
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種推挽式直流自耦變壓器，用于實現第一、二直流系統間的互聯以及功率傳輸的控制，其特征在于，包含第一、二、三功率交換單元和正、負極四繞組變壓器，其中，

所述第一、二、三功率交換單元中均包含兩個相同的橋臂，每個功率交換單元的正、負極各有兩個端口，橋臂由多個子模塊串聯構成，第一功率交換單元包含橋臂一與橋臂二，第二功率交換單元包含橋臂三與橋臂四，第三功率交換單元包含橋臂五與橋臂六；

橋臂一的正極、橋臂二的正極以及第二直流系統的正極互聯在一起，橋臂一的負極與正極四繞組變壓器繞組三的正極相連接，橋臂二的負極與正極四繞組變壓器繞組四的正極相連接，橋臂三的正極與正極四繞組變壓器繞組一的負極相連接，橋臂四的正極與正極四繞組變壓器繞組二的負極相連接，橋臂三的負極與負極四繞組變壓器繞組一的正極相連接，橋臂四的負極與負極四繞組變壓器繞組二的正極相連接，橋臂五的正極與負極四繞組變壓器繞組三的負極相連接，橋臂六的正極與負極四繞組變壓器繞組四的負極相連接，橋臂五的負極、橋臂六的負極以及第二直流系統的負極互聯在一起，同時所述正極四繞組變壓器繞組一的正極、繞組二的正極、繞組三的負極、繞組四的負極和第一直流系統的正極互聯在一起，負極四繞組變壓器繞組一的負極、繞組二的負極、繞組三的正極、繞組四的正極和第一直流系統的負極互聯在一起。

2.根據權利要求1所述的一種推挽式直流自耦變壓器，其特征在于，所述正極四繞組變壓器的繞組一與繞組二、繞組三與繞組四間強耦合，且忽略相互間的漏抗，繞組一與繞組三、繞組一與繞組四、繞組二與繞組三、繞組二與繞組四間存在漏抗，且數值相同；所述負極四繞組變壓器的繞組一與繞組二、繞組三與繞組四間強耦合，且忽略相互間的漏抗，繞組一與繞組三、繞組一與繞組四、繞組二與繞組三、繞組二與繞組四間存在漏抗，且數值相同。

3.根據權利要求1所述的一種推挽式直流自耦變壓器，其特征在于，所述第一、二、三功率交換單元中橋臂的子模塊包括半橋子模塊、自阻子模塊、全橋子模塊、鉗位雙子模塊，單個橋臂中采用同種類型的子模塊或者多種類型子模塊混合的形式。

4.根據權利要求1所述的一種推挽式直流自耦變壓器，其特征在于，所述各橋臂兩端輸出電壓中均包含直流電壓分量和交流電壓分量，其中，直流電壓分量用于支撐對應功率交換單元端口的直流電壓，交流電壓分量用于控制第一直流系統與第二直流系統間的功率傳輸。

5.根據權利要求4所述的一種推挽式直流自耦變壓器，其特征在于，所述橋臂一與橋臂二的直流電壓分量相同，橋臂五與橋臂六的直流電壓分量相同，均等于第二直流系統與第一直流系統額定直流電壓差值的一半，所述橋臂三與橋臂四的直流電壓分量相同，等于第一直流系統額定直流電壓。

6.根據權利要求1所述的一種推挽式直流自耦變壓器，其特征在于，所述第二功率交換單元由正極第二功率交換單元與負極第二功率交換單元連接構成，正極第二功率交換單元包括正極橋臂三和正極橋臂四，負極第二功率交換單元包括負極橋臂三和負極橋臂四，正極橋臂三的負極、正極橋臂四的負極、負極橋臂三的正極、負極橋臂四的正極互聯在一起，且連接點接地。

7.根據權利要求6所述的一種推挽式直流自耦變壓器，其特征在于，所述正極橋臂三的負極、正極橋臂四的負極、負極橋臂三的正極、負極橋臂四的正極的公共連接點還經金屬回線與第一直流系統、第二直流系統的中性點相連，實現不對稱運行時兩極間不平衡直流電流經金屬回線構成的回路流通。