[实用新型]一种隔离型双向变换器装置

说明书

本实用新型公开了一种隔离型双向变换器装置，包括第一单元变换电路和第二单元变换电路；所述第一单元变换电路和第二单元变换电路均为双向变换电路，所述第二单元变换电路最少包含一个隔离变压器，还包括第一数字控制器、第二数字控制器、隔离电路，所述第一数字控制器电路连接控制第一单元变换电路，所述第二数字控制器电路连接控制第二单元变换电路。由于采用了所述两路数字控制器，异常情况下两个数字控制器能够及时关断各自控制的单元变换电路，阻止了出现功率流倒灌的情况。所述隔离型双向变换器装置可以实现交流电压与直流电压隔离双向变换和直流电压与直流电压隔离双向变换，具有功率密度高、效率高、对外通讯方式灵活等特点。

技术领域

本实用新型涉及电力电子产品领域，具体涉及一种隔离型双向变换器装置。

背景技术

随着微电网技术和储能技术的发展，双向AC-DC变换器技术的研究得到了广泛的关注。双向AC-DC变换器可用于交流电压与直流电压的双向变换，能量能够实现在变换器的输入端和输出端双向流动。

传统的非隔离型双向AC-DC变换器应用在上述市场时，需要在交流侧加入工频变压器进行隔离，存在体积大、损耗大等缺点，并不适合上述新兴的市场的高效率、高功率密度应用需求。在《一种三相交流和直流双向变换器》(专利号CN202406057U)中，主电路拓扑采用原边一颗数字控制器(DSP)控制，需要复杂的隔离型采样和隔离型驱动电路，拓扑中只采用单母线电压方式，母线电压比较高，对母线电容的选取和母线电压采样带来很大的难度。在《功率变换装置与功率变换方法》(专利申请号CN201611056616.6)中，主电路采用三级串联拓扑的结果实现了双向变换功能，后面两级拓扑采用了定频LLC电路加升降压电路的方式实现直流/直流双向变换，主电路拓扑复杂，开关器件较多，并不能实现最优的整机效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是一种隔离型双向变换器装置，通过该电路拓扑，能够实现三相或单相交流电压与直流电压之间的双向变换、直流电压与直流电压双向隔离变换，整个装置具有高效率、高功率密度的优势，由于第一、第二数字控制器分别对第一、第二单元变换电路进行控制，相比于采用一个数字控制器的方式，在异常情况下两个数字控制器能够及时关断各自控制的单元变换电路，阻止出现功率流倒灌的情况。由于配备了两路对外通讯接口，变换器装置在整流或逆变时，除了一条通讯线接监控系统外，另外一条通讯线可以直接接电池管理系统，简化了整个系统的监控设计。第二数字控制器通过隔离采样母线电压，使得第一数字控制器和第一数字控制器能够独自快检测母线电压，通过控制可以有效防止工作过程中母线电压出现过压和欠压的情况。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种隔离型双向变换器装置，包括第一单元变换电路和第二单元变换电路；所述第一单元变换电路和第二单元变换电路均为双向变换电路，所述第二单元变换电路最少包含一个隔离变压器；还包括第一数字控制器、第二数字控制器、隔离电路，所述第一数字控制器电路连接控制第一单元变换电路，所述第二数字控制器电路连接控制所述第二单元变换电路，所述第一数字控制器与所述第二数字控制器通过隔离电路进行连接。

作为优选的技术方案，所述第一单元变换电路为交流/直流双向变换电路或者直流/直流双向变换电路。

作为优选的技术方案，所述第一单元变换电路为三相桥式电路。

作为优选的技术方案，所述三相桥式电路包含三个电感、三组桥臂和母线电容，每组桥臂由两个开关器件串联构成，每组所述桥臂的中点分别连接一个所述电感的一端，三组所述桥臂的两端与所述母线电容一起并联连接所述第一单元变换电路的输出端，三个电感的另一端分别连接第一单元变换电路的输入端。

作为优选的技术方案，所述第一单元变换电路为I型三电平电路、T型三电平电路、飞跨电容型三电平电路中的任意一种电路。

作为优选的技术方案，所述第二单元变换电路为直流/直流双向变换电路，与所述隔离变压器直接连接的主功率回路中最少串联一个隔直电容。