基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器及方法技术

本发明专利技术公开了基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器及方法。变换器子模块包括有源桥、谐振支路或移相电感、一个n绕组高频变压器和桥式接口电路；有源桥通过谐振支路或移相电感与高频变压器的绕组相连形成谐振或非谐振直流端口，谐振支路直接与高频变压器的绕组相连形成高频谐振端口，直流端口与桥式接口电路相连构成交流端口；变换器内部通过功率解耦，达成对各个端口电压和功率的控制；变换器子模块通过不同端口以类神经元的方式树状连接形成变换器阵列。本发明专利技术可应用在要求不同电压等级的交直流变换的场所，并且在各端口互相隔离的情况下保留对电压的调节能力，从而能够综合使用多种新能源，达到节能减排的目的，产生经济效益。产生经济效益。产生经济效益。

【技术实现步骤摘要】
基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器及方法


[0001]本专利技术属于电力电子电能变换
，涉及一种基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器及方法。

技术介绍

[0002]随着双碳政策的提出，系统性的能源革命势在必行。碳中和的关键是使用清洁能源替代化石能源，这就决定了未来要不断发展风、光、核、氢等非化石能源产业，减少煤、油、气等化石能源的使用，并逐步通过电气化改造将终端消费的碳减排上移至电力生产端。可预见，新能源汽车、储能设施作为能源革命的一部分，也将会伴随清洁能源技术的成熟而迅速发展，同时也给电能变换设备带来了新的挑战。一方面，新能源汽车的发展带动了城市商业区和住宅区对交直流电能变换的需求，由于城市人口和空间的集聚，要求电力变换设备同时具有高功率密度和安全性，因此，小型化的隔离型变换器引发业界关注。另一方面，电能消费终端需要解决新能源并网消纳问题，兼具储能和电能变换功能的家用电能路由器应运而生。电力用户科学用电、合理用电、安全用电的需求，对家用电能路由器提出了小型化，隔离性和功率自由调节的要求。
[0003]目前已提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器，其特征在于，包括有源桥式电路、谐振支路或移相电感、n绕组的高频变压器和桥式接口电路，所述有源桥式电路通过谐振支路与高频变压器的绕组相连，其直流侧电容的两个端子构成谐振直流端口(O)；所述桥式电路通过移相电感与高频变压器的绕组相连，其直流侧电容的两个端子构成非谐振直流端口(V)；变压器绕组与谐振支路串联后形成的两个端子构成高频谐振端口(S)；谐振直流端口(O)和非谐振直流端口(V)直流侧电容与桥式接口电路相连，构成交流端口(R)。2.如权利要求1所述的基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器，其特征在于，所述有源桥式电路包括有源全桥电路和有源半桥电路；有源全桥电路包括：四个功率开关管S1、S2、S3、S4、电容C
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；第一功率开关管S1的与第二功率开关管S2串联形成第一桥臂，连接点为桥臂中点；第三功率开关管S3与第四功率开关管S4串联形成第二桥臂，连接点为桥臂中点；第一桥臂与第二桥臂并联；电容C
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与第一桥臂和第二桥臂并联；有源半桥电路包括：两个功率开关管S5、S6电容C
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；第五功率开关管S5与第六功率开关管S6串联，连接点为桥臂中点；电容C
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的一端与第五功率开关管S5相连，另一端与第六功率开关管S6相连；有源桥电路的桥臂中点通过谐振支路、移相电感或直接与多绕组高频变压器连接；所述功率开关管是MOSFET、IGBT或全控型电力电子开关器件。3.如权利要求1所述的基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器，其特征在于，所述谐振直流端口(O)的有源桥是有源全桥或有源半桥；所述非谐振直流端口(V)的有源桥是有源全桥。4.如权利要求1所述的基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器，其特征在于，所述桥式接口电路包括半桥变流器和全桥变流器。5.如权利要求1所述的基于多绕组高频变压器的多端口交直流混合变换器，其特征在于，所述多端口交直流混合变换器具有l个谐振直流端口O，m个非谐振直流端口V，h个高频谐振端口S，k个交流端口R，l+m+h+...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜思行，吕姝瑶，何思承，刘进军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：