[实用新型]交直流变换装置以及交直流变换系统

权利要求书

1.一种交直流变换装置，其特征在于，所述交直流变换装置包括三相矩阵开关单元、高频变压器单元、整流逆变单元，所述三相矩阵开关单元、所述高频变压器单元以及所述整流逆变单元依次串联；

在交流变换为直流的工作状态时，所述三相矩阵开关单元将输入的交流电转换为第一频率的交流电后传输给所述高频变压器单元，所述高频变压器单元将所述第一频率的交流电转换为第二频率的交流电后传输给所述整流逆变单元，所述整流逆变单元将接收到的所述第二频率的交流电转换为直流电后输出；

在直流变换为交流的工作状态时，所述整流逆变单元将输入的直流电转化为第三频率的交流电后传输给所述高频变压器单元，所述高频变压器单元将所述第三频率的交流电转化为第四频率的交流电后传输给所述三相矩阵开关单元，所述三相矩阵开关单元将所述第四频率的交流电变换成第五频率的交流电后输出。

2.如权利要求1所述的交直流变换装置，其特征在于，所述交直流变换装置还包括第一谐振单元，所述第一谐振单元电性连接于所述三相矩阵开关单元和所述高频变压器单元之间，所述第一谐振单元用于提高系统效率。

3.如权利要求2所述的交直流变换装置，其特征在于，所述交直流变换装置还包括第二谐振单元，所述第二谐振单元电性连接于所述整流逆变单元和所述高频变压器单元之间，所述第二谐振单元用于提高系统效率。

4.如权利要求3所述的交直流变换装置，其特征在于，所述第一谐振单元或所述第二谐振单元包括LC串联谐振电路、LLC谐振电路、LC并联谐振电路或LCC串并联谐振电路其中的任意一种。

5.如权利要求1所述的交直流变换装置，其特征在于，所述交直流变换装置还包括吸收电路单元，在交流变换为直流的工作状态时，所述吸收电路单元电性连接于所述三相矩阵开关单元与所述高频变压器单元之间，在直流变换为交流的工作状态时，所述吸收电路单元电性连接于所述高频变压器单元与所述整流逆变单元之间，所述吸收电路单元用于吸收所述三相矩阵开关单元或所述整流逆变单元的电压浪涌。

6.如权利要求1所述的交直流变换装置，其特征在于，所述三相矩阵开关单元包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容以及第三电容，所述第一桥臂以及所述第二桥臂串联后与所述高频变压器单元电性连接，所述第三桥臂以及所述第四桥臂串联后与所述高频变压器单元电性连接，所述第五桥臂以及所述第六桥臂串联后与所述高频变压器单元电性连接；

所述第一桥臂与所述第二桥臂之间电性连接所述第一电感后与三相电中的第一相电连接，所述第三桥臂与所述第四桥臂之间电性连接所述第二电感后与三相电中的第二相电连接，所述第五桥臂与所述第六桥臂之间电性连接所述第三电感后与三相电中的第三相电连接；

所述第一电容、所述第二电容以及所述第三电容一端对应与所述第一电感、所述第二电感以及所述第三电感电性连接，所述第一电容、所述第二电容以及所述第三电容另一端电性连接。

7.如权利要求6所述的交直流变换装置，其特征在于，所述第一桥臂由两个功率器件组成，两个所述功率器件采用MOSFET或IGBT时，所述第一桥臂采用共源极连接方式或共射极连接方式；两个所述功率器件采用RB-IGBT时，所述第一桥臂采用反向并联。

8.如权利要求1所述的交直流变换装置，其特征在于，所述整流逆变单元包括全桥结构电路。

9.如权利要求1所述的交直流变换装置，其特征在于，所述整流逆变单元包括单相矩阵开关电路。

10.一种交直流变换系统，包括权利要求1-9任一项所述的交直流变换装置，其特征在于，所述交直流变换装置包括三相矩阵开关单元、高频变压器单元、整流逆变单元，所述三相矩阵开关单元、所述高频变压器单元以及所述整流逆变单元依次串联；

在交流变换为直流的工作状态时，所述三相矩阵开关单元将输入的交流电转换为第一频率的交流电后传输给所述高频变压器单元，所述高频变压器单元将所述第一频率的交流电转换为第二频率的交流电后传输给所述整流逆变单元，所述整流逆变单元将接收到的所述第二频率的交流电转换为直流电后输出；

在直流变换为交流的工作状态时，所述整流逆变单元将输入的直流电转化为第三频率的交流电后传输给所述高频变压器单元，所述高频变压器单元将所述第三频率的交流电转化为第四频率的交流电后传输给所述三相矩阵开关单元，所述三相矩阵开关单元将所述第四频率的交流电变换成第五频率的交流电后输出。