[实用新型]一种电力电子变压器的拓扑结构

说明书

本实用新型提供了一种电力电子变压器的拓扑结构，所述电力电子变压器的拓扑结构由N级双向DC/DC变换器拓扑结构组成，每级双向DC/DC变换器拓扑结构由依次连接的串联侧切换电路、DC/DC变换器和并联侧切换电路组成。本实用新型提供的电力电子变压器的拓扑结构，能够实现故障时对故障模块平稳切除，不停机的对故障模块进行检修与更换，减小故障模块切除时对其余正常模块的电压冲击，保证系统的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域，具体涉及一种电力电子变压器的拓扑结构。

背景技术

电力电子变压器能够实现隔离、变压、功率传输等功能。根据有无中间高频隔离DC/DC可以将电力电子变压器分为两大类，一类是AC/AC变换，另一类是AC/DC/AC变换。AC/DC/AC变换比AC/AC变换多出了中间隔离环节，并且器件较多，但是AC/DC/AC变换的电力电子变压器具有更好的控制性能，通过恰当的控制策略和调制算法，可以实现低压直流、低压交流在一定可变范围内输出，并且保证了电能质量，因此AC/DC/AC变换的电力电子变压器成为了现在电力电子变压器的主流。

为了适应高压直流的功率传输，中间隔离环节需要多模块串联切换电路输入和多模块并联切换电路输出，一旦存在模块出现故障，或者对模块定期检修，将会影响系统稳定工作。目前对于冗余切换采取的主要方式是先停机，再旁路切换；这种方式切换时间较长，对其余可以正常工作的模块造成较大的电压冲击，影响输出电压的稳定性。

实用新型内容

本实用新型提供一种电力电子变压器的拓扑结构，其目的是实现故障时对故障模块平稳切除，不停机的对故障模块进行检修与更换，减小故障模块切除时对其余正常模块的电压冲击，保证系统的稳定性。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电力电子变压器的拓扑结构，其改进之处在于，所述电力电子变压器的拓扑结构由N级双向DC/DC变换器拓扑结构组成，每级双向DC/DC变换器拓扑结构由依次连接的串联侧切换电路、DC/DC变换器和并联侧切换电路组成；

第1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接至公共连接点A，第N级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端连接至公共连接点B，第1至N-1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端分别与其下一级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接；

各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第三连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入正端，各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第四连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入负端；

各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第一连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出正端，各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第二连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出负端，各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第三连接端连接至公共连接点C，各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第四连接端连接至公共连接点D；

其中，N为正整数。

优选的，所述串联侧切换电路，包括：

串联侧切换电路的第一连接端、串联侧切换电路的第二连接端、串联侧切换电路的第三连接端、串联侧切换电路的第四连接端、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、压敏电阻R3、电容C1和电容C2；

所述串联侧切换电路的第一连接端、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、开关K4和第三连接端依次连接；

所述串联侧切换电路的第二连接端、开关K5和串联侧切换电路的第四连接端依次连接；