[發明專利]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

• 申請號: 202110490270.5
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113162414B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 王議鋒;馬小勇;王萍;陶瓏;程鵬宇;梁寧一;趙丹楓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M7/219;H02M7/5387
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明涉及一種用于電能變換器的基本單元、電能變換器及通用功率接口。該基本單元包括：電感、功率半橋、第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；電感的一端連接至功率半橋的中點，電感的另一端連接至第一端口；功率半橋的下橋臂的源極連接至第二端口和第四端口，功率半橋的上橋臂的漏極連接至第三端口。本發明可以降低微網系統的制造成本，降低后期維護的難度。

技術領域

本發明涉及微電網領域，特別是涉及一種用于電能變換器的基本單元、電能變換器及通用功率接口。

背景技術

交直流混合微網是智能電網的重要組成部分。與單一的交流或直流微網相比，混合微網之間可互相提供功率支撐，從而改善系統供電可靠性，提高重要負荷的供電穩定性。在混合微網中，存在多種電能變換環節，具體為：單相整流與逆變、直流升壓、直流降壓以及三相整流與逆變。為實現上述電能變換，所用變換器的拓撲和功能差異較大，不同電能變換對應的變換器相互間不具備替換性，這不但增加了系統的制造成本，而且加大了后期維護的難度。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于電能變換器的基本單元、電能變換器及通用功率接口，以降低微網系統的制造成本，降低后期維護的難度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種用于電能變換器的基本單元，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；電感的一端連接至功率半橋的中點，電感的另一端連接至第一端口；功率半橋的下橋臂的源極連接至第二端口和第四端口，功率半橋的上橋臂的漏極連接至第三端口。

本發明還提供一種電能變換器，電能變換器包括前述的基本單元，且電能變換器中基本單元的個數為3～6N，N為大于1的整數；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，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極連接。

本發明還提供一種通用功率接口，通用功率接口用于前述的電能變換器，電能變換器通過通用功率接口與微網中的負載或能量源連接；

通用功率接口包括第一功率接口和第二功率接口，第一功率接口包括6N個第一端口和6N個第二端口，第二功率接口包括6N個第三端口和6N個第四端口，第一功率接口的6N個第一端口和第二功率接口的6N個第三端口一一對應連接，第一功率接口的6N個第二端口與第二功率接口的6N個第四端口一一對應連接；N為大于0的整數；

電能變換器中所有基本單元的第一端口分別一對一連接至第一功率接口的多個第一端口；電能變換器中所有基本單元的第二端口分別一對一連接至第一功率接口的多個第二端口；

微網中的負載或能量源連接至第二功率接口。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

本發明提供的基本單元可以適用于多種類型的電能變換器，具有通用性。本發明提供的電能變換器采用通用的基本單元構成，可以實現不同的電能變換功能，簡化了系統設計，降低了制造成本，并且有利于后期的維護。

另外，本發明提供一種通用化功率接口，統一了標準化電能變換器與微網中各類型負載或能量源的連接方式，簡化了系統布線，進一步降低了制造成本，有利于混合微網的后期維護。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明基本單元的結構示意圖；

圖2為本發明電能變換器用于直流升壓或直流降壓時基本單元的連接示意圖；

圖3為本發明電能變換器用于單相整流與逆變時基本單元的連接示意圖；