申请/专利权人：燕山大学

申请日：2021-11-16

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113938038B

主分类号：H02M7/219

分类号：H02M7/219;H02M7/483;H02M1/32;H02J3/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.02.01#实质审查的生效;2022.01.14#公开

摘要：本发明涉及一种基于MMC的高频交流母线电能路由结构及控制策略，属于电能变换技术领域，所述路由结构包括中压变换级、高频隔离级和低压级；所述控制策略包括中压变换级ACDC转换控制、高频隔离级控制和高频交流母线低压输出端的控制。本发明将模块化多电平变换器与隔离变压器、全桥结构组合形成高频交流母线电能路由结构并实现电气隔离，能够减少电能变换环节，减小模块化多电平变换器电容体积，实现子模块电压波动抑制及自动均衡，提高功率密度，简化系统控制。

主权项：1.一种基于MMC的高频交流母线电能路由结构，其特征在于：包括中压变换级、高频隔离级和低压级；所述中压变换级为三相六桥臂结构的模块化多电平变换器，具有中压交流和直流端口；所述高频隔离级包括全桥结构和四绕组高频隔离变压器，所述四绕组高频变压器T包括第一绕组N1、第二绕组N2、第三绕组N3、第四绕组N4，所述第一、第二、第三绕组位于隔离型四绕组高频变压器的原边侧，第四绕组位于副边侧，原边侧三绕组变比为1：1：1，第四绕组与原边侧三绕组的变比根据应用情况确定；全桥结构级联在子模块之后，四绕组高频隔离变压器原边侧三绕组分别连接三相间横向三个全桥形成隔离组合单元，四绕组高频隔离变压器副边侧并联形成高频交流母线；所述低压级包括两绕组高频隔离变压器、同步单元和移相单元，同步单元为全桥结构，移相单元为电感和全桥结构，同步单元和移相单元均经两绕组高频隔离变压器接入高频交流母线，低压级的输出端分别为电压钳位型和功率可控型低压直流端口；所述高频隔离级的隔离组合单元包括三个全桥结构和一个四绕组高频隔离变压器，所述全桥结构包括第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2、第三功率开关管Q3、第四功率开关管Q4，所述子模块第一功率开关管S1的发射极与第二功率开关管S2的集电极相连；所述子模块第一电容C的一端与第一功率开关管S1的集电极连接，所述子模块第一电容C的另一端与第二功率开关管S2的发射极连接；所述子模块第一功率开关管S1的集电极与全桥第一功率开关管Q1的集电极及第三功率开关管Q3的集电极相连；所述子模块第二功率开关管S2的发射极与全桥第二功率开关管Q2的发射极及第四功率开关管Q4的发射极相连；所述全桥第一功率开关管Q1的发射极与第二功率开关管Q2的集电极相连；所述全桥第三功率开关管Q3的发射极与第四功率开关管Q4的集电极相连；所述第一绕组N1的同名端连接到横向同一位置三个全桥结构中A相全桥结构的第一功率开关管Qa1以及第二功率开关管Qa2所组成的桥臂中点，所述第一绕组N1的异名端连接到该全桥结构第三功率开关管Qa3以及第四功率开关管Qa4所组成的桥臂中点；所述第二绕组N2的同名端连接到横向同一位置三个全桥结构中B相全桥结构的第一功率开关管Qb1以及第二功率开关管Qb2所组成的桥臂中点，所述第二绕组N2的异名端连接到该全桥结构第三功率开关管Qb3以及第四功率开关管Qb4所组成的桥臂中点；所述第三绕组N3的同名端连接到横向同一位置三个全桥结构中C相全桥结构的第一功率开关管Qc1以及第二功率开关管Qc2所组成的桥臂中点，所述第三绕组N3的异名端连接到该全桥结构第三功率开关管Qc3以及第四功率开关管Qc4所组成的桥臂中点；所有四绕组高频隔离变压器的第四绕组并联形成高频交流母线。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 燕山大学 一种基于MMC的高频交流母线电能路由结构及控制策略

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