电能路由器制造技术

本实用新型专利技术公开了电能路由器，包括：至少两个功率模块，所述功率模块包括高压侧单元以及与高压侧单元连接的电压检测单元，所述高压侧单元之间级联；控制模块，分别与所述高压侧单元的控制端以及所述电压检测单元连接；定时模块，与所述控制模块连接。以此结构，无需使用开关器件和电阻，能够使得高压侧单元的电压值稳定在一定范围内。以此，可以实现保持长时间高压侧单元在网待机状态、提高应对突发命令的响应能力；同时减小待机损耗，并可降低并网开关的动作次数，提高产品使用寿命。提高产品使用寿命。提高产品使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
电能路由器


[0001]本技术涉及电能路由器、电力能源互联网领域，特别涉及电能路由器。

技术介绍

[0002]电能路由器，亦被称为电力电子变压器，能够互联不同电压等级的输电网或配电网，可以同时连接直流电网和交流电网，实现电能灵活传输、分配等功能。电能路由器包括多个功率模块，功率模块的高压侧连接端之间级联，功率模块的低压侧连接端之间并联。
[0003]当电能路由器高压侧处于在网待机状态时，由于功率模块中直流电容、取能单元、控制单元的离散型性，在不采取额外均压措施的情况下，会导致串联功率模块高压侧电容的电压分配不平均，进而使得部分功率模块中，高压侧与电容连接的直流母线的电压低于取能电压的最低工作电压，控制单元失电不能正常工作，或者部分功率模块中，与电容连接的直流母线的电压高于过压阈值，导致系统故障停机。
[0004]因此，电能路由器高压侧不能长时间处于在网待机状态，难以满足电网突发命令下快速响应和调节，另一方面，由于电能路由器高压侧并网开关的动作寿命次数有限，增加电能路由器高压侧并网开关的动作次数，相当于降低了电能路由器高压侧并网开关的使用寿命。
[0005]因此，现有技术中，一般在功率模块的中设置有一组或多组电阻，通过投入电阻与功率模块高压侧中的电容并联，或且切除电阻，以调节电容的电压，维持功率模块高压侧电压稳定在一定范围内。
[0006]然而，通过投切电阻维持功率模块高压侧的电压稳定，一般需要配置开关器件控制电阻的投切，增加开关器件会降低整体的可靠性，并且存在成本较高的问题，同时亦存在电能路由器高压侧在网待机状态下系统损失较大的问题。

技术实现思路

[0007]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出电能路由器，其能够根据高压侧单元的电压大小，控制高压侧单元停止获取电能，以维持高压侧单元的电压稳定。
[0008]根据本技术实施例的电能路由器，包括：至少两个功率模块，所述功率模块包括高压侧单元以及与高压侧单元连接的电压检测单元，所述高压侧单元之间级联；控制模块，分别与所述高压侧单元的控制端以及所述电压检测单元连接；定时模块，与所述控制模块连接。
[0009]根据本技术实施例的电能路由器，至少具有如下有益效果：每个功率模块中电压检测单元检测高压侧单元的电压值，并将检测的电压值通信传输至控制模块，控制模块对接收到的高压侧单元电压值进行排序，并按电压值由大到小的顺序切除预设数量Nt个高压侧单元，被切除的高压侧单元随着储存电能的消耗会使得自身电压值逐渐减小，同时由于多个功率模块的高压侧单元之间级联，除了切除的高压侧单元，其余投入使用进行不
控整流的高压侧单元，其电压值得到一定提升。通过设置有定时模块，令控制模块周期性地重复上述过程，能够令全部高压侧单元的电压值维持在一定范围内。以此，无需使用开关器件和电阻，能够使得高压侧单元的电压值稳定在一定范围内。
[0010]根据本技术的一些实施例，还包括并网开关，多个所述高压侧单元之间级联形成级联链路，所述并网开关与所述级联链路连接，所述控制模块与所述并网开关连接。
[0011]根据本技术的一些实施例，还包括电抗器，所述并网开关通过所述电抗器与所述级联链路连接。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述功率模块还包括与所述控制模块连接的隔离变压单元以及低压侧单元，所述高压侧单元通过所述隔离变压单元与所述低压侧单元连接，所述低压侧单元之间并联。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述功率模块还包括分别与所述高压侧单元的控制端以及所述隔离变压单元的控制端连接的子控单元，所述控制模块与所述子控单元通过光纤通信连接。所述子控单元中的低压侧控制单元和高压侧控制单元之间通过光纤通信连接。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述功率模块还包括与所述高压侧单元连接的旁路单元，所述子控单元与所述旁路单元的控制端连接。
[0015]根据本技术的一些实施例，所述高压侧单元包括第一电容以及半桥电路或全桥电路，所述隔离变压单元包括双有源桥电路，所述低压侧单元包括第二电容，所述半桥电路或全桥电路通过所述第一与所述双有源桥电路的高压端连接，所述双有源桥电路的低压端与所述第二电容连接。
[0016]根据本技术的一些实施例，至少两个所述功率模块连接形成第一桥臂，至少两个所述功率模块连接形成第二桥臂，至少两个所述功率模块连接形成第三桥臂，所述第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂之间星型连接或三角形连接。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述第一桥臂串联有第一电感，所述第二桥臂串联有第二电感，所述第三桥臂串联有第三电感。
[0018]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1为本技术其中一种实施例的结构框图；
[0021]图2为本技术其中一种实施例的流程图；
[0022]图3为本技术其中一种实施例中功率模块之间连接结构示意图；
[0023]图4为本技术其中一种实施例中功率模块的电路图；
[0024]图5为本技术另一种实施例中功率模块的电路图；
[0025]图6为本技术其中一种实施例中第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂的连接结构示意图；
[0026]图7为本技术另一种实施例中第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂的连接结构
示意图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0028]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]在本技术的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0030]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0031]参照图1至图5，根据本技术实施例的电能路由器，包括：至少两个功率模块100，功率模块100包括高压侧单元110以及与高压侧单元110连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电能路由器，其特征在于，包括：至少两个功率模块，所述功率模块包括高压侧单元以及与高压侧单元连接的电压检测单元，所述高压侧单元之间级联；控制模块，分别与所述高压侧单元的控制端以及所述电压检测单元连接；定时模块，与所述控制模块连接。2.根据权利要求1所述的电能路由器，其特征在于：还包括并网开关，多个所述高压侧单元之间级联形成级联链路，所述并网开关与所述级联链路连接，所述控制模块与所述并网开关连接。3.根据权利要求2所述的电能路由器，其特征在于：还包括电抗器，所述并网开关通过所述电抗器与所述级联链路连接。4.根据权利要求2或3所述的电能路由器，其特征在于：所述功率模块还包括与所述控制模块连接的隔离变压单元以及低压侧单元，所述高压侧单元通过所述隔离变压单元与所述低压侧单元连接，所述低压侧单元之间并联。5.根据权利要求4所述的电能路由器，其特征在于：所述功率模块还包括分别与所述高压侧单元的控制端以及所述隔离变压单元的控制端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏博，彭国平，史奔，白代兵，王红占，李东松，宋海军，徐元龙，
申请(专利权)人：广东安朴电力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：