一种直流变换装置及其应用方法制造方法及图纸

技术编号：40664871 阅读：3 留言：0更新日期：2024-03-18 18:59

本发明专利技术涉及直流输电技术领域，公开了一种直流变换装置及其应用方法，包括：输入电路、调压电路及输出电路，其中，输入电路，其输入端接入直流电，其第二端与调压电路的输入端连接，其用于基于负载所需供电要求，对直流电进行相应斩波；调压电路，其输出端与输出电路的输入端连接，其用于对输入的电流进行多级调压、变压后输送至输出电路；输出电路，其输出端与负载连接，其用于将输入的电流转换为供电电压，供电电压为负载供电。本发明专利技术的输入电路基于负载所需供电要求，对直流电进行相应的斩波处理，从而实现多级直流电压的接入，调压电路对输入的电流进行多级调压，能够较大范围的调节输出电压范围。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流输电领域，具体涉及一种直流变换装置及其应用方法。

技术介绍

1、作为柔性直流电网的核心装备之一，高压直流电压变换装置具有重大意义，能够实现不同电压等级的直流电网互联，对于以新能源接入为典型特征的新型电力系统具有较多的需求。

2、大功率的直流变换装置要求输入端口电压较低，最大程度接入风机、光伏逆变器等，这些分布式电源的功率随时波动，因此以稳定的直流电压，变化的直流电流接入是直流变压装置的典型特征。

3、为了实现上述要求，要求直流变换装置能够并联输入多个电源端口，通过能够根据系统要求，为不同的负载提供直流电压，这就要求变换装置能够输出不同的直流电压。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提供了一种直流变换装置及其应用方法，以面对分布式电源和多电压等级直流负载的复杂应用需求。

2、第一方面，本专利技术提供了一种直流变换装置，包括：输入电路、调压电路及输出电路，其中，输入电路，其输入端接入直流电，其第二端与调压电路的输入端连接，其用于基于负载所需供电要求，对直流电进行相应斩波；调压电路，其输出端与输出电路的输入端连接，其用于对输入的电流进行多级调压、变压后输送至输出电路；输出电路，其输出端与负载连接，其用于将输入的电流转换为供电电压，供电电压为负载供电。

3、本专利技术的输入电路基于负载所需供电要求，对直流电进行相应的斩波处理，从而实现多级直流电压的接入，调压电路对输入的电流进行多级调压，能够较大范围的调节输出电压范围。</p>

4、在一种可选的实施方式中，输入电路包括：多个并联连接的第一开关电路、第一二极管、钳位电路及续流电感，其中，第一开关电路，其第一端接入直流电的正极，其第二端与续流电感的第一端连接，其第二端与第一二极管的阳极连接；续流电感，其第三端与调压电路的输入端连接；第一二极管，其阴极接入直流电的负极；钳位电路，其第一端与续流电感的第一端连接，其第二端接入直流电的负极，其第二端还与调压电路的输入端连接。

5、在一种可选的实施方式中，第一开关电路包括：限流电感、第一电力电子开关，其中，第一电力电子开关，其第一端与续流电感的第一端连接，其第二端与调压电路的输入端、第一二极管的阳极连接；限流电感，其第一端接入直流电的正极，其第二端与第一电力电子开关的第二端。

6、在一种可选的实施方式中，钳位电路包括：钳位电容。

7、在一种可选的实施方式中，调压电路包括：调压器及变压器，其中，调压器，其原边绕组的第一端、第二端均与输入电路的输出端连接，其副边绕组的第一端与变压器的原边绕组的第一端连接，其副边绕组的第二端与变压器的原边绕组的第二端连接；变压器，其副边绕组的第一端、第二端均与输出电路的输入端连接。

8、在一种可选的实施方式中，输出电路包括：第二开关电路、短路电路、第一支撑电容及第二支撑电容，其中，第二开关电路，其第一端与第一支撑电容的第一端、负载的正极供电端连接，其第二端与变压器的副边绕组的第一端、短路电路的第一端连接，其第三端与第二支撑电容的第二端、负载的负极供电端连接；第一支撑电容，其第二端与短路电路的第二端、第二支撑电容的第一端、变压器的副边绕组的第二端连接。

9、在一种可选的实施方式中，第二开关电路包括：第二电力电子开关、第三电力电子开关，其中，第二电力电子开关，其第一端与第一支撑电容的第一端、负载的正极供电端连接，其第二端与变压器的副边绕组的第一端、第三电力电子开关的第一端、短路电路的第一端连接；第三电力电子开关，其第二端与第二支撑电容的第二端、负载的负极供电端连接。

10、在一种可选的实施方式中，短路电路包括：第四电力电子开关及第五电力电子开关，其中，第四电力电子开关，其第一端与第二电力电子开关的第二端连接，其第二端与第五电力电子开关的第二端连接；第五电力电子开关，其第一端与第一支撑电容的第二端连接。

11、在一种可选的实施方式中，第一电力电子开关、第二电力电子开关、第三电力电子开关、第四电力电子开关及第五电力电子开关均包括：igbt及第二二极管，其中，igbt，其发射极与第二二极管的阳极连接，其发射极为电力电子开关的第一端，其集电极与第二二极管的阴极连接，其集电极为电力电子开关的第二端。

12、第二方面，本专利技术提供了一种直流变换装置的应用方法，其特征在于，基于第一方面的装置，方法包括：当输入电路输入直流电时，选取相应的一个第一开关电路导通，控制第二开关电路为第一支撑电容、第二支撑电容充电；当输入电路未输入直流电时，控制全部的第一开关电路导通、第二开关电路关断，并控制短路电路导通。

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【技术保护点】

1.一种直流变换装置，其特征在于，包括：输入电路、调压电路及输出电路，其中，

2.根据权利要求1所述的直流变换装置，其特征在于，所述输入电路包括：多个并联连接的第一开关电路、第一二极管、钳位电路及续流电感，其中，

3.根据权利要求2所述的直流变换装置，其特征在于，所述第一开关电路包括：限流电感、第一电力电子开关，其中，

4.根据权利要求2所述的直流变换装置，其特征在于，所述钳位电路包括：钳位电容。

5.根据权利要求3所述的直流变换装置，其特征在于，调压电路包括：调压器及变压器，其中，

6.根据权利要求5所述的直流变换装置，其特征在于，所述输出电路包括：第二开关电路、短路电路、第一支撑电容及第二支撑电容，其中，

7.根据权利要求6所述的直流变换装置，其特征在于，所述第二开关电路包括：第二电力电子开关、第三电力电子开关，其中，

8.根据权利要求7所述的直流变换装置，其特征在于，所述短路电路包括：第四电力电子开关及第五电力电子开关，其中，

9.根据权利要求8所述的直流变换装置，其特征在于，所

10.一种直流变换装置的应用方法，其特征在于，基于权利要求6-9任一项所述的装置，所述方法包括：

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【技术特征摘要】

1.一种直流变换装置，其特征在于，包括：输入电路、调压电路及输出电路，其中，

2.根据权利要求1所述的直流变换装置，其特征在于，所述输入电路包括：多个并联连接的第一开关电路、第一二极管、钳位电路及续流电感，其中，

3.根据权利要求2所述的直流变换装置，其特征在于，所述第一开关电路包括：限流电感、第一电力电子开关，其中，

4.根据权利要求2所述的直流变换装置，其特征在于，所述钳位电路包括：钳位电容。

5.根据权利要求3所述的直流变换装置，其特征在于，调压电路包括：调压器及变压器，其中，

6.根据权利要求5所述的直流变换装置，其特征在于，所述输出电路包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙龙，周万迪，刘远，李弸智，张升，高冲，韩乃峥，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：

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