[發明專利]一種電力電子變壓器拓撲結構

在審

• 申請號: 202110241751.2
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113037107A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 鄭風雷;夏云峰;鐘榮富;黃勻飛;萬四維;薛峰;何文志
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司東莞供電局
• 主分類號: H02M7/23
• 分類號: H02M7/23;H02M3/335;H02M7/5387;H02J9/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，包括：

輸入端，用于接收交流輸入電壓；所述輸入端包括第一交流母線、第二交流母線和第三交流母線；

多個功率模塊，所述第一交流母線與所述第二交流母線之間并聯多個所述功率模塊，所述第一交流母線與所述第三交流母線之間并聯多個所述功率模塊，所述第二交流母線與所述第三交流母線之間并聯多個所述功率模塊，所述功率模塊用于將所述交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓；

輸出端，用于輸出經多個所述功率模塊之后的直流輸出電壓，所述輸出端包括第一直流母線和第一零線；

每個所述功率模塊均包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸入端連接有第一開關，所述第二輸入端連接有第二開關，所述第一輸出端通過第三開關與第一零線連接，所述第二輸出端通過第四開關與第一直流母線連接。

2.根據權利要求1所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，所述第一開關與所述第二開關均為交流斷路器，所述第三開關與所述第四開關均為直流斷路器。

3.根據權利要求1所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，所述第一交流母線與所述第二交流母線之間并聯的多個所述功率模塊的個數、所述第一交流母線與所述第三交流母線之間并聯的多個所述功率模塊的個數以及所述第二交流母線與所述第三交流母線之間并聯的多個所述功率模塊的個數均相同。

4.根據權利要求1所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，所述功率模塊還包括：可控電容器，所述可控電容器位于所述第二開關與所述第二輸入端之間，用于分壓。

5.根據權利要求1所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，還包括：第一電感、第二電感和第三電感，所述第一電感位于所述第一交流母線上，所述第二電感位于所述第二交流母線上，所述第三電感位于所述第三交流母線上。

6.根據權利要求1所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，還包括：第五開關、第六開關和第七開關，所述第五開關位于所述第一交流母線上，所述第六開關位于所述第二交流母線上，所述第七開關位于所述第三交流母線上；所述第五開關、所述第六開關和所述第七開關同時打開與關閉。

7.根據權利要求1所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，所述功率模塊均包括H橋功率模塊和雙有源橋式功率模塊，所述H橋功率模塊與所述雙有源橋式功率模塊串聯連接，所述H橋功率模塊包括第一AC/DC轉換模塊；所述雙有源橋式功率模塊均包括第一電容、DC/AC轉換模塊，第一線圈、鐵芯、第二線圈、第二AC/DC轉換模塊和第二電容，所述第一電容并聯在所述DC/AC轉換模塊的輸入端，所述DC/AC轉換模塊的輸出端與所述第一線圈連接，所述第二AC/DC轉換模塊的輸入端與所述第二線圈連接，所述第二AC/DC轉換模塊的輸出端與所述第二電容并聯。

8.根據權利要求7所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，所述DC/AC轉換模塊包括第一開關管，第二開關管、第三開關管和第四開關管，所述第一開關管的源極與所述第二開關管的源極連接并與所述第一AC/DC轉換模塊的一輸出端連接，所述第一開關管的漏極分別與所述第三開關管的源極以及所述第一線圈的一端連接，所述第二開關管的漏極分別與所述第四開關管的源極以及所述第一線圈的另一端連接，所述第三開關管的漏極與所述第四開關管的漏極連接并與所述第一AC/DC轉換模塊的另一輸出端連接。

9.根據權利要求7所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，所述第二AC/DC轉換模塊包括第五開關管，第六開關管、第七開關管和第八開關管，所述第五開關管的源極與所述第六開關管的源極連接并與所述第一零線連接，所述第五開關管的漏極分別與所述第二線圈的一端以及所述第七開關管的源極連接，所述第六開關管的漏極分別與所述第二線圈的另一端以及所述第八開關管的源極連接，所述第七開關管的漏極與所述第八開關管的漏極連接并與所述第一直流母線連接。

10.根據權利要求7所述的電力電子變壓器拓撲結構，其特征在于，所述第一AC/DC轉換模塊包括第九開關管、第十開關管、第十一開關管和第十二開關管，所述第九開關管的源極與所述第十開關管源極連接并與所述雙有源橋式功率模塊一輸入端連接，所述第九開關管的漏極分別與所述第十一開關管的源極以及任一所述交流母線連接，所述第十開關管的漏極分別與所述第十二開關管的源極以及其余兩項交流母線之間的一項交流母線連接，所述第十一開關管的漏極與所述第十二開關管的漏極連接并與所述雙有源橋式功率模塊的另一輸入端連接。