[發(fā)明專利]用于電能變換器的基本單元、電能變換器及通用功率接口

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110490270.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN113162414B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王議鋒;馬小勇;王萍;陶瓏;程鵬宇;梁寧一;趙丹楓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158;H02M7/219;H02M7/5387
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種電能變換器，其特征在于，所述電能變換器包括基本單元，且所述電能變換器中所述基本單元的個(gè)數(shù)為3～6N，N為大于1的整數(shù)；所述基本單元包括：電感、功率半橋、第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；所述電感的一端連接至所述功率半橋的中點(diǎn)，所述電感的另一端連接至第一端口；所述功率半橋的下橋臂的源極連接至所述第二端口和所述第四端口，所述功率半橋的上橋臂的漏極連接至所述第三端口；所述基本單元適用于多種類型的電能變換器；所述電能變換器的所有基本單元的第三端口均與輸出電容的第一端和直流母線的正極連接，所述電能變換器的所有基本單元的第四端口均與輸出電容的第二端和直流母線的負(fù)極連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能變換器，其特征在于，當(dāng)所述電能變換器用于直流升壓或直流降壓時(shí)，所述電能變換器中每個(gè)基本單元的第一端口與直流源的正極連接，所述電能變換器中每個(gè)基本單元的第二端口與所述直流源的負(fù)極連接；或者，所述電能變換器中每個(gè)基本單元的第一端口與直流負(fù)載的正極連接，所述電能變換器中每個(gè)基本單元的第二端口與所述直流負(fù)載的負(fù)極連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能變換器，其特征在于，當(dāng)所述電能變換器用于單相整流與逆變時(shí)，所述電能變換器中的所有基本單元?jiǎng)澐譃槎嘟M，每組包括兩個(gè)所述基本單元，分別為第一基本單元和第二基本單元；同一組中，所述第一基本單元的第一端口與單相交流源的L極連接，所述第二基本單元的第一端口與單相交流源的N極連接，所述第一基本單元的第二端口和所述第二基本單元的第二端口懸空；或者同一組中，所述第一基本單元的第一端口與單相交流負(fù)載的L極連接，所述第二基本單元的第一端口與單相交流負(fù)載的N極連接，所述第一基本單元的第二端口和所述第二基本單元的第二端口懸空。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能變換器，其特征在于，當(dāng)所述電能變換器用于三相整流與逆變時(shí)，所述電能變換器中的所有基本單元?jiǎng)澐譃槎嘟M，每組包括3個(gè)所述基本單元；同一組的3個(gè)所述基本單元的第一端口分別與三相交流源的U相、V相和W相連接，3個(gè)所述基本單元的第二端口均懸空；或者同一組的3個(gè)所述基本單元的第一端口分別與三相交流負(fù)載的U相、V相和W相連接，3個(gè)所述基本單元的第二端口均懸空。

5.一種通用功率接口，其特征在于，所述通用功率接口用于權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電能變換器，所述電能變換器通過(guò)所述通用功率接口與微網(wǎng)中的負(fù)載或能量源連接；

所述通用功率接口包括第一功率接口和第二功率接口，所述第一功率接口包括6N個(gè)第一端口和6N個(gè)第二端口，所述第二功率接口包括6N個(gè)第三端口和6N個(gè)第四端口，所述第一功率接口的6N個(gè)第一端口和所述第二功率接口的6N個(gè)第三端口一一對(duì)應(yīng)連接，所述第一功率接口的6N個(gè)第二端口與所述第二功率接口的6N個(gè)第四端口一一對(duì)應(yīng)連接；N為大于0的整數(shù)；

所述電能變換器中所有基本單元的第一端口分別一對(duì)一連接至所述第一功率接口的多個(gè)第一端口；所述電能變換器中所有基本單元的第二端口分別一對(duì)一連接至所述第一功率接口的多個(gè)第二端口；

所述微網(wǎng)中的負(fù)載或能量源連接至所述第二功率接口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用功率接口，其特征在于，當(dāng)所述電能變換器用于直流升壓或直流降壓時(shí)，所述第二功率接口的m個(gè)第三端口串聯(lián)后與直流負(fù)載的正極連接，所述第二功率接口的m個(gè)第四端口串聯(lián)后與所述直流負(fù)載的負(fù)極連接；或者，所述第二功率接口的m個(gè)第三端口串聯(lián)后與直流源的正極連接，所述第二功率接口的m個(gè)第四端口串聯(lián)后與所述直流源的負(fù)極連接；

m為所述電能變換器中基本單元的個(gè)數(shù)，所述第二功率接口的m個(gè)第三端口為與所述第一功率接口的m個(gè)第一端口對(duì)應(yīng)的第三端口，所述第二功率接口的m個(gè)第四端口為與第一功率接口的m個(gè)第二端口對(duì)應(yīng)的第四端口。