[发明专利]电能路由器和电能路由器子模块

权利要求书

1.一种电能路由器，其特征在于，包括：

级联的子模块，

每个所述子模块包括整流级与隔离级，其中：

所述整流级采用二极管箝位三电平全桥结构，

所述隔离级包括DC-DC变换器，该DC-DC变换器包括原边、副边和变压器，其中所述原边采用二极管箝位三电平半桥结构，该二极管箝位三电平半桥的直流侧与所述整流级的直流母线相连。

2.根据权利要求1所述的电能路由器，其特征在于，所述DC-DC变换器的副边采用H桥结构。

3.根据权利要求1所述的电能路由器，其特征在于，所述DC-DC变换器的副边采用二极管箝位三电平半桥结构。

4.根据权利要求2所述的电能路由器，其特征在于，所述DC-DC变换器为隔离双向DC-DC变换器，所述变压器为高频隔离变压器，所述二极管箝位三电平半桥的直流侧与所述整流级共用两个串联连接的母线电容，该二极管箝位三电平半桥的输出端和所述两个母线电容的中点分别与高频隔离变压器原边绕组的两个抽头相连接，所述H桥两桥臂的输出端分别与高频隔离变压器副边绕组的两个抽头相连接，其直流侧由直流母线电容稳压。

5.根据权利要求3所述的电能路由器，其特征在于，所述DC-DC变换器为隔离双向DC-DC变换器，所述变压器为高频隔离变压器，所述DC-DC变换器原边的二极管箝位三电平半桥的直流侧与所述整流级共用两个串联连接的母线电容，该二极管箝位三电平半桥的输出端和所述两个母线电容的中点分别与高频隔离变压器原边绕组的两个抽头相连接，所述DC-DC变换器副边的交流侧正负极性端子分别与高频隔离变压器副边绕组的两个抽头相连接，其直流侧由两个串联连接的电容稳压。

6.根据权利要求1所述的电能路由器，其特征在于，所述DC-DC变换器中的开关器件使用碳化硅(SiC)功率模块。

7.根据权利要求1所述的电能路由器，其特征在于，所述级联的子模块中的整流级构成二极管箝位三电平全桥级联形式，并且，所述级联的子模块中的DC-DC变换器副边的直流母线并联连接，作为直流输出端口。

8.根据权利要求7所述的电能路由器，其特征在于，该电能路由器包括三相桥臂，每一相桥臂由所述级联的子模块组成，三相桥臂采用Y型连接，一端连接至一共同点，另一端分别于三相电网连接。

9.根据权利要求8所述的电能路由器，其特征在于，还包括与所述直流输出端口相连接的三相四桥臂逆变器，该三相四桥臂逆变器的四个桥臂分别作为中性点桥臂和三个输出桥臂，每个输出桥臂与中性点桥臂组成独立的220V交流端口。

10.一种电能路由器子模块，用于构成根据权利要求1-9中任一项所述的电能路由器。