具有高频中间交流和两个独立输出的交流-直流三电平转换系统的制作方法

文档序号:25493973发布日期:2021-06-15 22:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种系统,包括:

第一电力转换端口,所述第一电力转换端口包括三电平功率因数校正器件和初级电力转换电路;

第二电力转换端口,所述第二电力转换端口包括三电平整流器;以及

第三电力转换端口,所述第三电力转换端口包括整流器,所述第一电力转换端口、所述第二电力转换端口和所述第三电力转换端口通过变压器彼此磁耦合。

2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述三电平功率因数校正器件为三电平中性点钳位(npc)功率因数校正转换器,并且所述初级电力转换电路包括三电平电感器-电感器-电容器(llc)转换器的初级开关网络和谐振槽路。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统,其中,所述三电平功率因数校正器件包括:输入端口,所述输入端口连接至单相ac电力源;第一输出端口,所述第一输出端口连接至第一电压母线;第二输出端口,所述第二输出端口连接至第二电压母线;以及第三输出端口,所述第三输出端口连接至第三电压母线。

4.根据权利要求3所述的系统,其中,通过调整跨所述第一电压母线和所述第二电压母线的电压来调节所述三电平整流器的输出电压。

5.根据权利要求3所述的系统,还包括:第一二极管;第二二极管,所述第二二极管与所述第一二极管串联连接在所述第一电压母线与所述第二电压母线之间;第一电容器;以及第二电容器,所述第二电容器与所述第一电容器串联连接在所述第一电压母线与所述第二电压母线之间;以及继电器,所述继电器连接在所述第一二极管和所述第二二极管的公共节点与所述第一电容器和所述第二电容器的公共节点之间。

6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述继电器被配置成在闭合状态与断开状态之间转换,并且其中,当所述继电器处于闭合状态时,所述第一二极管、所述第二二极管、所述第一电容器和所述第二电容器形成倍压器。

7.根据权利要求1至2和4至6中任一项所述的系统,其中,

所述三电平功率因数校正器件包括:第一三电平功率因数校正电路,所述第一三电平功率因数校正电路具有连接至三相ac电力源的第一相的输入;第二三电平功率因数校正电路,所述第二三电平功率因数校正电路具有连接至所述三相ac电力源的第二相的输入;以及第三三电平功率因数校正电路,所述第三三电平功率因数校正电路具有连接至所述三相ac电力源的第三相的输入。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统,其中,所述初级电力转换电路包括:第一初级开关、第二初级开关、第三初级开关和第四初级开关,所述第一初级开关、所述第二初级开关、所述第三初级开关和所述第四初级开关串联连接在所述第一电压母线与所述第二电压母线之间;以及谐振槽路,所述谐振槽路连接在所述第一初级开关和所述第二初级开关的公共节点与所述变压器的初级绕组的第一端子之间,并且所述变压器的所述初级绕组的第二端子连接至所述第三初级开关和所述第四初级开关的公共节点。

9.一种方法,包括:

通过三电平功率因数校正器件、初级三电平电力转换电路和第一次级电力转换电路将能量从ac电力源传递至第一dc负载,所述第一次级电力转换电路通过变压器磁耦合至所述初级三电平电力转换电路;以及

通过所述三电平功率因数校正器件、所述初级三电平电力转换电路和第二次级电力转换电路将能量从所述ac电力源传递至第二dc负载,所述第二次级电力转换电路通过所述变压器磁耦合至所述初级三电平电力转换电路。

10.根据权利要求9所述的方法,还包括:

通过调整所述三电平功率因数校正器件的输出电压来对跨所述第一dc负载的电压进行调节。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,还包括:

将所述三电平功率因数校正器件配置成生成第一电压母线、第二电压母线和第三电压母线,其中,第一二极管;第二二极管,所述第二二极管与所述第一二极管串联连接在所述第一电压母线与所述第二电压母线之间;第一电容器;以及第二电容器,所述第二电容器与所述第一电容器串联连接在所述第一电压母线与所述第二电压母线之间;以及继电器,所述继电器连接在所述第一二极管和所述第二二极管的公共节点与所述第一电容器和所述第二电容器的公共节点之间。

12.根据权利要求11所述的方法,还包括:

通过将所述继电器从断开状态改变为闭合状态,将所述第一二极管、所述第二二极管、所述第一电容器和所述第二电容器以及所述继电器配置为倍压器。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法,还包括:

将所述第二次级电力转换电路配置成:当所述第二次级电力转换电路的输入电压超过预定电压阈值时,作为线性调节器进行操作。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,还包括:

将所述第一dc负载配置为向所述第二dc负载和连接至所述ac电力源的端子的ac负载中的至少之一提供电力的电力源。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法,还包括:

通过借助于导通所述第二次级电力转换电路的两个下部开关来使所述变压器的次级侧绕组短路,将所述第二次级电力转换电路配置成以升压转换器模式进行操作。

16.一种系统,包括:

三端口电力转换子系统,所述三端口电力转换子系统具有:第一端口,所述第一端口连接至ac电力源;第二端口,所述第二端口连接至第一dc负载;以及第三端口,所述第三端口连接至第二dc负载;以及

第一两端口电力转换子系统,所述第一两端口电力转换子系统具有:第一端口,所述第一端口连接至所述ac电力源;以及第二端口,所述第二端口连接至所述第一dc负载,所述第一两端口电力转换子系统的所述第二端口为第一单向电力端口。

17.根据权利要求16所述的系统,其中,

所述三端口电力转换子系统的第一端口包括第一三电平功率因数校正器件和第一初级电力转换电路,所述第一三电平功率因数校正器件和所述第一初级电力转换电路级联连接在所述ac电力源与第一变压器的第一绕组之间;

所述三端口电力转换子系统的第二端口包括三电平整流器,所述三电平整流器连接在所述第一变压器的第二绕组与所述第一dc负载之间;并且

所述三端口电力转换子系统的第三端口包括第一二极管整流器,所述第一二极管整流器在所述第一变压器的第三绕组与所述第二dc负载之间。

18.根据权利要求17所述的系统,其中,所述第一三电平功率因数校正器件为三电平中性点钳位(npc)功率因数校正转换器,并且所述第一初级电力转换电路和所述三电平整流器形成三电平电感器-电感器-电容器(llc)转换器。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的系统,其中,

所述第一两端口电力转换子系统的第一端口包括第二三电平功率因数校正器件和第二初级电力转换电路,所述第二三电平功率因数校正器件和所述第二初级电力转换电路级联连接在所述ac电力源与第二变压器的第一绕组之间;并且

所述第一两端口电力转换子系统的第二端口包括第二二极管整流器,所述第二二极管整流器连接在所述第二变压器的第二绕组与所述第一dc负载之间。

20.根据权利要求16至18中任一项所述的系统,还包括:

第二两端口电力转换子系统,所述第二两端口电力转换子系统具有:第一端口,所述第一端口连接至所述ac电力源;以及第二端口,所述第二端口连接至所述第一dc负载,所述第二两端口电力转换子系统的所述第二端口为第二单向电力端口。


技术总结
一种电力转换系统,包括:第一电力转换端口,该第一电力转换端口包括三电平功率因数校正器件和初级电力转换电路;第二电力转换端口,该第二电力转换端口包括三电平整流器;以及第三电力转换端口,该第三电力转换端口包括整流器,第一电力转换端口、第二电力转换端口和第三电力转换端口通过变压器彼此磁耦合。

技术研发人员:朱辉斌;戴和平;叶立明;梁永涛;刘卫平
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2019.06.28
技术公布日:2021.06.15
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