三电平功率转换系统和方法与流程

文档序号:25235622发布日期:2021-05-28 14:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种装置,包括:

第一电压总线,耦合到多个三电平功率转换单元;

第二电压总线,耦合到所述多个三电平功率转换单元;以及

第三电压总线,耦合到所述多个三电平功率转换单元,其中,所述第一电压总线和所述第三电压总线通过所述多个三电平功率转换单元中的至少一个三电平功率转换单元参考所述第二电压总线进行调节。

2.根据权利要求1所述的装置,其中:

所述多个三电平功率转换单元包括三电平升压转换器、三电平降压转换器、逆变器、以及电感-电感-电容(llc)转换器,并且其中,所述三电平升压转换器、所述三电平降压转换器、所述逆变器、以及所述llc转换器的输出/输入端子通过所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线耦合在一起。

3.根据权利要求2所述的装置,其中:

所述三电平升压转换器耦合在太阳能板阵列与所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线之间;

所述三电平降压转换器耦合在储能单元与所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线之间;

所述逆变器耦合在电网与所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线之间;以及

所述llc转换器耦合在直流负载与所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线之间。

4.根据权利要求3所述的装置,其中:

所述储能单元是基于电池的储能单元;以及

所述直流负载包括用于对电动车辆充电的充电器。

5.根据权利要求3或4所述的装置,其中:

所述逆变器是中性点钳位逆变器,并且其中,所述逆变器的中性点耦合到所述第二电压总线。

6.根据权利要求3或4所述的装置,其中:

所述逆变器包括第一中性点钳位逆变器、第二中性点钳位逆变器、以及第三中性点钳位逆变器,并且其中:

所述第一中性点钳位逆变器通过第一星形-三角形变压器耦合到三相电力系统的第一相;

所述第二中性点钳位逆变器通过第二星形-三角形变压器耦合到所述三相电力系统的第二相;以及

所述第三中性点钳位逆变器通过第三星形-三角形变压器耦合到所述三相电力系统的第三相。

7.根据权利要求6所述的装置,其中:

所述第一星形-三角形变压器、所述第二星形-三角形变压器、以及所述第三星形-三角形变压器的中性线耦合到所述第二电压总线。

8.根据权利要求1所述的装置,其中:

所述多个三电平功率转换单元包括通过所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线耦合在一起的第一三电平升压转换器、第二三电平升压转换器、逆变器、以及三电平降压转换器。

9.根据权利要求1所述的装置,其中:

所述多个三电平功率转换单元包括通过所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线耦合在一起的第一llc转换器、第二llc转换器、逆变器、以及三电平升压转换器。

10.根据权利要求1所述的装置,其中:

所述多个三电平功率转换单元包括通过所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线耦合在一起的llc转换器、双输出llc转换器、逆变器、以及三电平升压转换器。

11.根据权利要求10所述的装置,其中:

所述三电平升压转换器耦合在双有源桥式转换器与所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线之间;以及

所述双输出llc转换器的第一输出端和第二输出端堆叠在一起,并且其中,所述双输出llc转换器的所述第一输出端和所述第二输出端的公共节点耦合到所述第二电压总线。

12.一种方法,包括:

通过第一三电平功率转换器从电源向三电平电压总线装置传输能量;

通过逆变器从所述三电平电压总线装置向电网传输能量;以及

通过第二三电平功率转换器在所述三电平电压总线装置与储能单元之间传输能量。

13.根据权利要求12所述的方法,还包括:

通过llc功率转换器从所述三电平电压总线装置向负载传输能量;以及

调节所述三电平电压总线装置的电压。

14.根据权利要求12或13所述的方法,其中:

所述三电平电压总线装置包括:第一电压总线、第二电压总线、以及第三电压总线,所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线耦合到所述第一三电平功率转换器、所述第二三电平功率转换器、所述逆变器、以及所述llc功率转换器,并且其中,参考所述第二电压总线调节所述第一电压总线和所述第三电压总线。

15.根据权利要求13或14所述的方法,其中:

所述第一三电平功率转换器是包括串联耦合的四个开关的三电平升压转换器,并且其中,所述三电平升压转换器的所述四个开关的中点耦合到所述第二电压总线;

所述第二三电平功率转换器是包括串联耦合的四个开关的三电平降压转换器,并且其中,所述三电平降压转换器的所述四个开关的中点耦合到所述第二电压总线;

所述逆变器是具有耦合到所述第二电压总线的中性点的中性点钳位逆变器;以及

所述llc功率转换器包括串联耦合的四个开关,并且其中,所述llc功率转换器的所述四个开关的中点耦合到所述第二电压总线。

16.根据权利要求12或13所述的方法,还包括:

将所述第二三电平功率转换器配置为用作双向功率转换器,以在所述三电平电压总线装置与所述储能单元之间传输能量。

17.一种系统,包括:

第一三电平功率转换器,具有耦合到三电平电压总线装置的输出端子和用于与太阳能板阵列耦合的输入端子;

逆变器,耦合在所述三电平电压总线装置与电网之间;以及

第二三电平功率转换器,耦合在所述三电平电压总线装置与储能单元之间。

18.根据权利要求17所述的系统,其中,所述三电平电压总线装置包括:

第一电压总线,耦合到所述第一三电平功率转换器的正输出端子;

第二电压总线,耦合到所述第一三电平功率转换器的中性点;以及

第三电压总线,耦合到所述第一三电平功率转换器的负输出端子,并且其中,所述第一电压总线、所述第二电压总线、以及所述第三电压总线上的电压由所述第一三电平功率转换器调节。

19.根据权利要求17或18所述的系统,还包括:

llc转换器,耦合在直流负载与所述三电平电压总线装置之间。

20.根据权利要求19所述的系统,其中:

所述直流负载包括多个电动车辆。


技术总结
一种系统,包括第一三电平功率转换器、逆变器、以及第二三电平功率转换器,该第一三电平功率转换器具有耦合到三电平电压总线装置的输出端子和用于与太阳能板阵列耦合的输入端子,该逆变器耦合在三电平电压总线装置与电网之间,该第二三电平功率转换器耦合在三电平电压总线装置与储能单元之间。

技术研发人员:朱辉斌;戴和平
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2019.11.26
技术公布日:2021.05.28
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