[发明专利]应用于固态变压器架构的电源装置及三相电源系统

说明书

一种应用于固态变压器架构的电源装置和一种应用于固态变压器架构的三相电源系统，应用于固态变压器架构的电源装置包含交流对直流转换单元、第一直流总线以及复数双向直流转换单元。该等双向直流转换单元的该等第一侧耦接第一直流总线，该等双向直流转换单元的该等第二侧配置形成至少一第二直流总线，至少一第二直流总线的数量为总线数量。该等双向直流转换单元接收总线电压，且转换总线电压为与总线数量相同的至少一直流电压，或者该等双向直流转换单元接收与总线数量相同的至少一外部直流电压，且转换至少一外部直流电压为总线电压。

技术领域

本发明是有关一种电源装置及三相电源系统，特别涉及一种应用于固态变压器架构的电源装置及三相电源系统。

背景技术

随着电力电子元件的推陈出新以及分散式电源、智能电网的蓬勃发展，固态变压器(solid state transformer,SST)已成为越来越热门的研究课题。固态变压器具有多功能且高性能的特性，包括整合微电网、校正功率因数、补偿无效功率、隔离故障电流以及调整输出电压等。

在直流充电站的设计中，如何维持与交流电网电气隔离，意即直流侧必须保持与其它线路一切隔离(包括接地)，直接在直流充电站设计电气隔离，的确存在其电路设计上的难度与成本考量，也因此，甚少有直接在直流充电站端设计电气隔离的研究与开发。再者，对于不同电压需求的设计，以符合不同规格电动车充电需求，也是设计直流充电站所高度重视的课题。

为此，如何设计出一种应用于固态变压器架构的电源装置及三相电源系统，来解决前述的技术问题，乃为本公开发明人所研究的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于固态变压器架构的电源装置，解决现有技术的问题。

为实现前揭目的，本发明所提出的应用于固态变压器架构的电源装置，其包含交流对直流转换单元、第一直流总线以及复数双向直流转换单元。交流对直流转换单元具有第一侧与第二侧，其中交流对直流转换单元的第一侧耦接交流电源。第一直流总线耦接交流对直流转换单元的第二侧，且具有总线电压。各双向直流转换单元具有第一侧与第二侧，且为单级转换架构或者两级转换架构，其中双向直流转换单元的第一侧耦接第一直流总线，双向直流转换单元的第二侧配置形成至少一第二直流总线，至少一第二直流总线的数量为总线数量。双向直流转换单元接收总线电压，且转换总线电压为与总线数量相同的至少一直流电压，或者双向直流转换单元接收与总线数量相同的至少一外部直流电压，且转换至少一外部直流电压为总线电压。

通过所提出的应用于固态变压器架构的电源装置，可提供不同的电压需求且满足隔离需求。

本发明的目的在于提供一种应用于固态变压器架构的三相电源系统，解决现有技术的问题。

为实现前揭目的，本发明所提出的应用于固态变压器架构的三相电源系统，其中任一相交流电源串联耦接复数个前述中电源装置的交流对直流转换单元，且双向直流转换单元的第二侧并联耦接。

通过所提出的应用于固态变压器架构的三相电源系统，可提供不同的电压需求且满足隔离需求，并且达到均压且供电平衡的技术效果。

为了能更进一步了解本发明为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1A：为本发明应用于固态变压器架构的电源装置的第一实施例的电路方框图。

图1B：为本发明应用于固态变压器架构的电源装置的第二实施例的电路方框图。

图1C：为本发明应用于固态变压器架构的电源装置的第三实施例的电路方框图。

图2A：为本发明电源装置的双向直流转换单元的第一实施例的电路方框图。