能源路由器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种能源路由器，包括直流母线、高压交流接口、低压交流接口和直流接口，高压交流接口的一侧连接直流母线，另一侧连接高压交流网，低压交流接口的一侧连接直流母线，另一侧连接低压交流网，直流接口一侧连接直流母线，另一侧连接直流网。通过直流接口、高压交流接口和低压交流接口共用直流母线，直流接口用于与直流网之间的能量交换，高压交流接口用于与高压交流网之间的能量交换，低压交流接口用于与低压交流网之间的能量交换，电力接口功能多，且模块化结构便于扩展，能源路由器功能性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
，特别是涉及一种能源路由器。
技术介绍
能源互联网是一种能实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络，能源路由器是能源互联网的关键设备，是实现能源互联网中能量交换、新能源和负载接入的重要技术手段。现有的能源路由器以电力电子变压器替代传统变压器，在功能上主要考虑的多为传统变压器的功能，电力接口少，不便于扩展，功能性弱。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种功能性强的能源路由器。一种能源路由器，包括直流母线、高压交流接口、低压交流接口和直流接口，所述高压交流接口的一侧连接所述直流母线，另一侧连接高压交流网，所述低压交流接口的一侧连接所述直流母线，另一侧连接低压交流网，所述直流接口一侧连接所述直流母线，另一侧连接直流网。上述能源路由器，通过直流接口、高压交流接口和低压交流接口共用直流母线，直流接口用于与直流网或直流网内用电设备之间的能量交换，高压交流接口用于与高压交流网或高压交流网内用电设备之间的能量交换，低压交流接口用于与低压交流网或低压交流网内用电设备之间的能量交换，电力接口功能多，且模块化结构便于扩展，能源路由器功能性强。附图说明图1为一实施例中本技术能源路由器的结构图；图2为另一实施例中本技术能源路由器的结构图；图3为一实施例中直流接口的电路图；图4为一实施例中高压交流接口的电路图；图5为一实施例中低压交流接口的电路图；图6为一实施例中储能装置的电路图。具体实施方式参考图1，本技术一实施例中的一种能源路由器，包括直流母线110、直流接口130、高压交流接口150和低压交流接口170。直流接口130一侧连接直流母线110，另一侧连接直流网(图未示)。高压交流接口150的一侧连接直流母线110，另一侧连接高压交流网(图未示)，低压交流接口170的一侧连接直流母线110，另一侧连接低压交流网(图未示)。其中，通过直流接口130连接直流网，可以是接入直流网的电能进行转换给其他电网供电，也可以是将其他电网的电能转换后给直流网中的用电设备供电，例如给直流接口分布式电源、电动汽车和负荷等供电，满足分布式电源发电和电动汽车、负荷的用电需求；通过高压交流接口150连接高压交流网，可以是接入高压交流网的电能进行转换给其他电网供电，也可以是将其他电网的电能转换后给高压交流网中的用电设备供电，例如通过高压交流接口150连接大电网或其它能源路由器的高压交流接口150；通过低压交流接口170连接低压交流网，可以是接入低压交流网的电能进行转换给其他电网供电，也可以是将其他电网的电能转换后给低压交流网中的用电设备供电，例如连接交流接口的分布式电源和负荷，通过低压交流接口170可以实现分布式电源并网发电和满足负荷用电需求。在其中一实施例中，参考图2，直流接口130、高压交流接口150和低压交流接口170均有多个。直流接口130、高压交流接口150和低压交流接口170采用模块化结构，可方便地拓展为多个，多个直流接口130、高压交流接口150和低压交流接口170共直流母线110，可实现多个接口之间的能量交换。在其中一实施例中，参考图3，直流接口130包括直流DC/DC模块，直流DC/DC模块包括第一电容C1、第二电容C2、第一H桥131、变压器132和第
二H桥133，第一H桥131和第二H桥133均包括直流侧和交流侧。第一H桥131的直流侧连接第一电容C1和直流母线110，第一H桥131的交流侧连接变压器132一侧，变压器132另一侧连接第二H桥133的交流侧，第二H桥133的直流侧连接第二电容C2和直流网。具体地，本实施例中，第一电容C1可以是并联在第一H桥131的直流侧，第二电容C2可以是并联在第二H桥的交流侧。第一H桥131和第二H桥133可以进行直流电与交流电的逆变，通过采用第一H桥131、变压器132和第二H桥133构成模块化结构的直流接口130，维持直流输出端口电压稳定，且模块化结构使得方便拓展直流接口130的使用个数。变压器132的类型可以根据实际需要进行选择。本实施例中，变压器132为高频变压器。高频变压器体积小，重量轻，减小整个能源路由器的体积。可以理解，在其他实施例中，变压器132的类型还可以为其他，例如中频变压器。请继续参考图3，其中，第一H桥131包括第一开关模块1311、第二开关模块1312、第三开关模块1313和第四开关模块1314；第二H桥133包括第五开关模块1331、第六开关模块1332、第七开关模块1333和第八开关模块1334，第一H桥131和第二H桥133的直流侧和交流侧均分别包括正端和负端；第一开关模块1311、第二开关模块1312、第三开关模块1313、第四开关模块1314、第五开关模块1331、第六开关模块1332、第七开关模块1333和第八开关模块1334均包括第一端、第二端和控制端。第一开关模块1311的第一端连接第二开关模块1312的第一端，且公共端作为第一H桥131的直流侧的正端连接直流母线110的正极+；第一开关模块1311的第二端连接第三开关模块1313的第一端，且公共端作为第一H桥131的交流侧的正端连接变压器132的初级线圈一端；第二开关模块1312的第二端连接第四开关模块1314的第一端，且公共端作为第一H桥131的交流侧的负端连接变压器132的初级线圈另一端；第三开关模块1313的第二端连接第四开关模块1314的第二端，且公共端作为第一H桥131的直流侧的负端连接直流母线110的负极-，第一开关模块1311的控制端、第二开关模块1312的控制端、第
三开关模块1313的控制端和第四开关模块1314的控制端分别连接驱动装置。第一电容C1并联于第一H桥131的直流侧的正端和负端。其中，驱动装置可以是现有公知的可以实现驱动的驱动电路或者器件。第五开关模块1331的第一端连接第六开关模块1332的第一端，且公共端作为第二H桥133的直流侧的正端连接直流网，本实施例中具体为通过端口DCZ+连接直流网。第五开关模块1331的第二端连接第七开关模块1333的第一端，且公共端作为第二H桥133的交流侧的正端连接变压器132的次级线圈一端，第六开关模块1332的第二端连接第八开关模块1334的第一端，且公共端作为第二H桥133的交流侧的负端连接变压器132的次级线圈另一端，第七开关模块1333的第二端连接第八开关模块1334的第二端，且公共端作为第二H桥133的直流侧的负端连接直流网，本实施例中具体为通过端口DCZ-连接直流网。第五开关模块1331的控制端、第六开关模块1332的控制端、第七开关模块1333的控制端和第八开关模块1334的控制端分别连接驱动装置。第二电容C2并联于第二H桥133的直流侧的正端和负端。其中，端口DCZ+和端口DCZ-中的Z表示直流接口130的序号。在其中一实施例中，第一开关模块1311、第二开关模块1312、第三开关模块1313和第四开关模块1314、第五开关模块1331、第六开关模块1332、第七开关模块1333和第八开关模块1334均采用全控型电力电子器件。通过使用全控型电力电子器件，可增强能源路由器的可控性，直流接口130输出电能质量高。本实施例中，第一开关模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能源路由器，其特征在于，包括直流母线、高压交流接口、低压交流接口和直流接口，所述高压交流接口的一侧连接所述直流母线，另一侧连接高压交流网，所述低压交流接口的一侧连接所述直流母线，另一侧连接低压交流网，所述直流接口一侧连接所述直流母线，另一侧连接直流网。

【技术特征摘要】
1.一种能源路由器，其特征在于，包括直流母线、高压交流接口、低压交流接口和直流接口，所述高压交流接口的一侧连接所述直流母线，另一侧连接高压交流网，所述低压交流接口的一侧连接所述直流母线，另一侧连接低压交流网，所述直流接口一侧连接所述直流母线，另一侧连接直流网。2.根据权利要求1所述的能源路由器，其特征在于，所述直流接口包括直流DC/DC模块，所述直流DC/DC模块包括第一电容、第二电容、第一H桥、第二H桥和变压器，所述第一H桥和所述第二H桥均包括直流侧和交流侧；所述第一H桥的直流侧连接所述第一电容和所述直流母线，所述第一H桥的交流侧连接所述变压器一侧，所述变压器另一侧连接所述第二H桥的交流侧，所述第二H桥的直流侧连接所述第二电容和所述直流网。3.根据权利要求2所述的能源路由器，其特征在于，所述第一H桥包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，所述第二H桥包括第五开关模块、第六开关模块、第七开关模块和第八开关模块，所述第一H桥和所述第二H桥的直流侧和交流侧均分别包括正端和负端，所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述第三开关模块和所述第四开关模块、所述第五开关模块、所述第六开关模块、所述第七开关模块和所述第八开关模块均包括第一端、第二端和控制端；所述第一开关模块的第一端连接所述第二开关模块的第一端，且公共端作为所述第一H桥的直流侧的正端连接所述直流母线的正极，所述第一开关模块的第二端连接所述第三开关模块的第一端，且公共端作为所述第一H桥的交流侧的正端连接所述变压器的初级线圈一端，所述第二开关模块的第二端连接所述第四开关模块的第一端，且公共端作为所述第一H桥的交流侧的负端连接所述变压器的初级线圈另一端，所述第三开关模块的第二端连接所述第四开关模块的第二端，且公共端作为所述第一H桥的直流侧的负端连接所述直流母线的负极，所述第一开关模块的控制端、所述第二开关模块的控制端、所述第三开关模块的控制端和所述第四开关模块的控制端分别连接驱动装置，所述第一电容并联于所述第一H桥的直流侧的正端和负端；所述第五开关模块的第一端连接所述第六开关模块的第一端，且公共端作为所述第二H桥的直流侧的正端连接所述直流网，所述第五开关模块的第二端连接所述第七开关模块的第一端，且公共端作为所述第二H桥的交流侧的正端连接所述变压器的次级线圈一端，所述第六开关模块的第二端连接所述第八开关模块的第一端，且公共端作为所述第二H桥的交流侧的负端连接所述变压器的次级线圈另一端，所述第七开关模块的第二端连接所述第八开关模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：田兵，雷金勇，许爱东，郭晓斌，李鹏，占恺峤，简淦杨，王建邦，喻磊，马溪原，魏文潇，于力，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东;44