功率单元和固态变压器制造技术

本申请提供了一种功率单元和固态变压器，通过第一辅助电源电路和第二辅助电源电路为功率单元的控制模块供电，提高了功率单元的运行可靠性。功率单元可以包括第一辅助电源电路和第一功率电路，第一功率电路包括交流/交流功率主电路和第一控制模块。其中，交流/交流功率主电路与电网供电系统耦合，通过电网供电系统为交流/交流功率主电路供电。第一辅助电源电路的输入端与交流/交流功率主电路的母线耦合，第一辅助电源电路的输出端与第一控制模块耦合，第一辅助电源电路将交流/交流功率主电路的母线的电压调整为第一控制模块所需的直流电压并输出给第一控制模块。流电压并输出给第一控制模块。流电压并输出给第一控制模块。

【技术实现步骤摘要】
功率单元和固态变压器


[0001]本申请涉及电力电子
，并且更具体地，涉及一种功率单元和固态变压器。

技术介绍

[0002]固态变压器(solid state transformer，SST)又称电力电子变压器(electronic powertransformer，EPT)，是一种将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技 术相结合，实现将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能(如实现电压的转换 和能量的传递)的静止电气设备。与常规电力变压器相比，固态变压器SST体积小，能够 维持输出电压的稳定，且能够改善输入侧的功率因数和电流谐波指标。
[0003]固态变压器SST应用于电力系统后，能够改善电力系统的电能质量，提高电力系统的 稳定性，且能够实现灵活的输电方式以及电力市场下对功率潮流的实时控制。因此，固态 变压器SST成为了电力系统的主要研究对象之一。
[0004]由于固态变压器SST中功率单元包括用于实现功率单元中功率器件的控制和驱动等 功能的控制模块，所以，如何为控制模块供电成为亟需解决的问题。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率单元，其特征在于，包括第一辅助电源电路和第一功率电路，所述第一功率电路包括交流/交流功率主电路和与所述交流/交流功率主电路耦合的第一控制模块；所述第一辅助电源电路的输入端与所述交流/交流功率主电路的母线耦合，所述第一辅助电源电路的输出端与所述第一控制模块耦合；所述交流/交流功率主电路包括输入端和输出端，所述交流/交流功率主电路的输入端与电网供电系统耦合；所述交流/交流功率主电路被配置为：将来自所述电网供电系统的第一电压调整为第二电压并通过所述交流/交流功率主电路的输出端输出；所述第一控制模块被配置为：检测所述交流/交流功率主电路的状态和/或信息，并根据所述交流/交流功率主电路的状态和/或信息驱动所述交流/交流功率主电路；所述第一辅助电源电路被配置为：将所述交流/交流功率主电路的母线的电压调整成第三电压并输出给所述第一控制模块，所述第三电压用于指示所述第一控制模块所需的直流电压。2.根据权利要求1所述的功率单元，其特征在于，所述功率单元还包括第一变压器和第二功率电路，所述第二功率电路包括交流/直流功率主电路和与所述交流/直流功率主电路耦合的第二控制模块，所述交流/直流功率主电路包括输入端和输出端；所述第一变压器的输入端与所述交流/交流功率主电路的输出端耦合，所述第一变压器的输出端与所述交流/直流功率主电路的输入端耦合；所述第一变压器被配置为：将所述第二电压调整成第四电压输出给所述交流/直流功率主电路，所述第四电压用于指示所述交流/直流功率主电路所需的交流电压；所述交流/直流功率主电路被配置为：将所述第四电压整流成第五电压并通过所述交流/直流功率主电路的输出端输出，所述第五电压用于指示所述交流/直流功率主电路输出的直流电压；所述第二控制模块被配置为：检测所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息，并基于所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息驱动所述交流/直流功率主电路。3.根据权利要求2所述的功率单元，其特征在于，所述第一控制模块包括第一检测电路、第一通信电路、第一控制电路和第一驱动电路；所述第一检测电路的输入端与所述交流/交流功率主电路耦合，所述第一检测电路的输出端与所述第一控制电路的输入端耦合，所述第一控制电路的输出端与所述第一驱动电路的输入端耦合，所述第一驱动电路的输出端与所述交流/交流功率主电路耦合，所述第一控制电路还与所述第一通信电路耦合，所述第一通信电路与所述第二控制模块耦合；所述第一检测电路用于：检测所述交流/交流功率主电路的状态和/或信息；所述第一控制电路用于：将所述交流/交流功率主电路的状态和/或信息传输给所述第一通信电路；所述第一通信电路用于：将所述交流/交流功率主电路的状态和/或信息传输给所述第二控制模块，并将来自所述第二控制模块的所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息传输给所述第一控制电路；所述第一控制电路还用于：基于所述交流/交流功率主电路的状态和/或信息和所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息向所述第一驱动电路发送第一控制命令；所述第一驱动电路用于：基于所述第一控制命令驱动所述交流/交流功率主电路。
4.根据权利要求3所述的功率单元，其特征在于，所述第二控制模块包括第二检测电路、第二通信电路、第二控制电路和第二驱动电路；所述第二检测电路的输入端与所述交流/直流功率主电路耦合，所述第二检测电路的输出端与所述第二控制电路的输入端耦合，所述第二控制电路的输出端与所述第二驱动电路的输入端耦合，所述第二驱动电路的输出端与所述交流/直流功率主电路耦合，所述第二控制电路还与所述第二通信电路耦合，所述第二通信电路与所述第一通信电路耦合；所述第二检测电路用于：检测所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息；所述第二控制电路用于：将所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息传输给所述第一通信电路；所述第二通信电路用于：将所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息传输给所述第一通信电路，并将来自所述第一通信电路的所述交流/交流功率主电路的状态和/或信息传输给所述第二控制电路；所述第二控制电路还用于：基于所述交流/直流功率主电路的状态和/或信息和所述AC/AC功率主电路的状态和/或信息向所述第二驱动电路发送第二控制命令；所述第二驱动电路用于：基于所述第二控制命令驱动所述交流/直流功率主电路。5.根据权利要求1至4中任一项所述的功率单元，其特征在于，所述第一辅助电源电路包括第一电压变换模块和第一整流模块；所述第一电压变换模块的输入端与所述功率单元的母线耦合，所述第一电压变换模块的输出端与所述第一整流模块的输入端耦合，所述第一整流模块的输出端与所述第一控制模块耦合；所述第一电压变换模块被配置为：将所述功率单元的母线的电压变换成第六电压输出给所述第一整流模块，所述第六电...

【专利技术属性】
技术研发人员：任标，黄朱勇，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：