双向功率模块化多电平谐振变换器及其功率调控方法技术

本发明专利技术涉及了直流

【技术实现步骤摘要】
双向功率模块化多电平谐振变换器及其功率调控方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，具体涉及双向功率模块化多电平谐振变换器及其功率调控方法。

技术介绍

[0002]随着大规模新能源并网、分布式配网、储能技术等迅猛发展，中压大容量变换器在众多领域得到广泛研究与应用。目前将低压半导体器件串并联技术和传统低压变换器结合或低压模块进行串并联的方案来满足大容量和高电压等级电源的应用需求。现实工程应用当中，多采用单个子模块输入测串联，输出侧并联的拓扑进行电能变换。但是，随着输入电压的增加，每个模块的隔离变压器体积也会同步提升，降低变换器转换效率和功率密度。模块化多电平变换器(MMC)技术的兴起，集中式变压器的方案也随着提出，减小变压器等磁性元件所占体积和损耗，其中模块化多电平谐振变换器其输入侧采用多模块串联，通过模块化的方式能灵活运用在不同电压等级。目前中压大功率变换器能量单相流动拓扑较少，能量双向流动的集中式变压器方案多以MMC和双有源桥变换器相结合，其在能量传输过程当中存在高电流时的关断损耗和频率相对较低等问题，因此损耗大和效率低。谐振式结构可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向功率模块化多电平谐振变换器，其特征在于，包括直流输入电容、模块化多电平电路、谐振电路、中高频变压器、整流电路和输出电容；所述直流输入电容有两个；所述模块化多电平电路分为上、下两个桥臂，每个桥臂由N个相同的半桥子模块和一个桥臂电感串联组成；所述谐振电路耦接在模块化多电平电路上；所述中高频变压器原边一极经过谐振电路的谐振电容连接至上下桥臂的连接点，另一极接至两个直流输入电容的连接点，中高频变压器副边、输出整流电路和输出电容顺次连接；所述双向功率模块化多电平谐振变换器上还设置有用于检测输入侧电流或输出侧电流并调节双向功率模块化多电平谐振变换器工作频率的反馈控制环节；所述整流电路为全桥整流电路，包括开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3和开关器件T4；开关器件T1和开关器件T2串联，开关器件T3和T4串联，开关器件T1和开关器件T2串联的结构与开关器件T3和T4串联的结构并联；所述中高频变压器副边的一极连接在开关器件T1与开关器件T3之间；中高频变压器副的另一极连接在开关器件T2与开关器件T4之间；所述输出电容并联在整流电路的两端。2.根据权利要求1所述的双向功率模块化多电平谐振变换器，其特征在于，所述的谐振电路为LLC谐振电路、CLLC谐振电路或CLLLC谐振电路。3.根据权利要求1所述的双向功率模块化多电平谐振变换器，其特征在于，所述开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT、可关断晶闸管GTO或金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。4.根据权利要求1所述的双向功率模块化多电平谐振变换器，其特征在于，模块化多电平电路的上、下两个桥臂的桥臂电感绕制在同一磁芯上，以保证上、下两个桥臂电感量的相等，并实现桥臂电感与谐振电路的解耦设计。5.一种如权利要求1所述的双向功率模块化多电平谐振变换器的功率调控方法，其特征在于，通过反馈控制环节对输入侧电流或输出侧的电流进行检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：向鑫，李柏樑，盛景，徐龙，张笑天，李武华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：