[發明專利]一種電能路由器及電能路由器控制方法

在審

• 申請號: 202110244889.8
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112910302A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王新穎;賀之淵;李強;鄧衛華;唐茹彬
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02M7/68
• 分類號: H02M7/68
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 胡曉靜

1.一種電能路由器，其特征在于，包括：三個相單元；

每個相單元包括兩個串聯連接的橋臂單元，兩個所述橋臂單元串聯的連接點形成對應相單元的高壓交流端口；

各個高壓交流端口分別與對應相的交流電源連接；

三個相單元并聯連接以形成高壓直流端口；

每個橋臂單元由橋臂電抗器、功率模塊單元和多個混合交流子模塊串聯連接組成；

每個相單元中通過接入不同數量的混合交流子模塊以形成對應相單元的不同電壓等級交流端口。

2.根據權利要求1所述的電能路由器，其特征在于，所述功率模塊單元包括多個串聯連接的功率子模塊；

所述功率子模塊包括半橋型子模塊或全橋型子模塊。

3.根據權利要求2所述的電能路由器，其特征在于，每個橋臂單元還串聯連接有多個混合直流子模塊；

通過接入不同數量的混合直流子模塊以形成不同電壓等級直流端口。

4.根據權利要求3所述的電能路由器，其特征在于，所述電能路由器還包括控制器，

所述控制器與各個直流端口、交流端口、各個所述功率子模塊、混合直流子模塊以及混合交流子模塊連接，用于控制各個子模塊的工作狀態，以實現多個不同電壓等級直流端口或多個不同電壓等級交流端口輸出電壓的變換。

5.根據權利要求3所述的電能路由器，其特征在于，

多個所述混合直流子模塊的直流輸出端之間以串聯、并聯、串并混聯中的任意一種連接方式連接；

所述相單元中多個混合交流子模塊的交流輸出端之間以串聯、并聯、串并混聯中任意一種連接方式連接。

6.根據權利要求2所述的電能路由器，其特征在于，所述半橋型子模塊包括直流電容器、兩個IGBT器件、電阻和晶閘管，其中，

兩個IGBT器件串聯連接，形成IGBT器件串聯支路；

所述IGBT器件串聯支路、電阻和直流電容器并聯連接；

所述晶閘管與兩個IGBT器件的任意一個并聯連接，所述晶閘管的陽極與所述直流電容器的負極連接，陰極與并聯連接的所述IGBT器件的集電極并聯連接，所述晶閘管的陰極引出半橋型子模塊的正極輸出，陽極引出半橋型子模塊的負極輸出。

7.根據權利要求2所述的電能路由器，其特征在于，所述全橋型子模塊包括直流電容器、四個IGBT器件、電阻，其中，

四個IGBT器件兩兩串聯連接，形成兩個IGBT器件串聯支路；

兩個IGBT器件串聯支路、電阻和直流電容器并聯連接，所述兩個IGBT器件串聯支路中串聯連接點分別作為全橋型子模塊正極輸出和負極輸出。

8.根據權利要求3所述的電能路由器，其特征在于，所述混合直流子模塊包括：第一前級電路和后級隔離型DC/DC變換器電路，其中，

所述第一前級電路為所述半橋型子模塊或者全橋型子模塊的任意一種，所述第一前級電路包括直流電容器，所述第一前級電路的直流電容器的正極和負極與所述后級隔離型DC/DC變換器的第一端連接；

所述后級隔離型DC/DC變換器為隔離型雙有源橋DAB變換器或者隔離型諧振式變換器的任意一種，所述后級隔離型DC/DC變換器的第二端作為所述混合直流子模塊的直流輸出端。