[实用新型]一种多向功率流隔离式多端口变流器

说明书

本实用新型属于电动汽车领域，公开了一种多向功率流隔离式多端口变流器，包括双向AC‑DC转换器、三有源电桥转换器以及若干组直流单元，直流单元包括单向DC‑DC转换器、光伏发电模块、储能转换器和储能装置；双向AC‑DC转换器一端连接电网侧或交流输出接口，另一端与三有源电桥转换器的原边侧并联，三有源电桥转换器的副边侧依次并联单向DC‑DC转换器和储能转换器；储能转换器包括若干组并联的储能转换单元，每个储能转换单元均包括两个串联的第一功率开关管，且其中一个第一功率开关管与储能装置并联；光伏发电模块与单向DC‑DC转换器并联。实现了储能装置的功率流多端转换，每个功率转换级结构简单、效率高，并通过三有源电桥转换器有效解决了电流隔离的问题。

技术领域

本实用新型属于电动汽车领域，涉及一种多向功率流隔离式多端口变流器。

背景技术

在直流微电网中，智能电动汽车与其他能量存储单元可一起用于在高峰时段向负载供电，使负载变化引起的电网波动尽量最小化，并改善电力质量。为了实现这些目标，需要一个隔离的混合多端口转换器来控制功率流并平衡可再生能源、电动汽车和电网之间的能量。

目前，有研究者提出一种双向降压-升压型DC-DC转换器，是一种适应性较强的控制器，用于连接电网与智能充电汽车，以便在高峰时段为负载供电，减少负载波动对电网稳定性的影响，所提出的拓扑结构具有多个功率转换级，会降低转换效率，且没有考虑电流隔离等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中变流器的转换效率低，且没有考虑电流隔离的缺点，提供一种多向功率流隔离式多端口变流器。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种多向功率流隔离式多端口变流器，包括双向AC-DC转换器、三有源电桥转换器以及若干组直流单元，直流单元包括单向DC-DC转换器、光伏发电模块、储能转换器和储能装置；双向AC-DC转换器一端连接电网侧或交流输出接口，另一端与三有源电桥转换器的原边侧并联，三有源电桥转换器的副边侧依次并联单向DC-DC转换器和储能转换器；储能转换器包括若干组并联的储能转换单元，每个储能转换单元均包括两个串联的第一功率开关管，且其中一个第一功率开关管与储能装置并联；光伏发电模块与单向DC-DC转换器并联。

本实用新型进一步的改进在于：

所述双向AC-DC转换器包括第一开关组和第二开开关组；第一开关组和第二开开关组并联连接，第一开关组包括串联连接的第二功率开关管和第三功率开关管，第二开开关组包括串联连接的第四功率开关管和第五功率开关管；第二功率开关管和第三功率开关管的连接线与电网侧高压端或交流输出接口高压端连接；第四功率开关管和第五功率开关管的连接线与电网侧低压端或交流输出接口低压端连接；第二功率开关管和第五功率开关管的连接线与三有源电桥转换器的原边侧高压端连接，第三功率开关管和第四功率开关管的连接线与三有源电桥转换器的原边侧低压端连接。

所述三有源电桥转换器包括多绕组变压器、原边侧和若干副边侧；多绕组变压器包括原边绕组和若干副边绕组；原边侧一端并联双向AC-DC转换器，另一端并联多绕组变压器的原边绕组；副边侧一端并联副边绕组，另一端并联直流单元。

所述原边侧包括电容、第一开关组和第二开开关组；第一开关组和第二开开关组并联连接，第一开关组包括串联连接的第二功率开关管和第三功率开关管，第二开开关组包括串联连接的第四功率开关管和第五功率开关管；电容与双向AC-DC转换器并联，且电容一端连接第二功率开关管，另一端连接第三功率开关管；第四功率开关管和第五功率开关管的连接线与原边绕组的两端均连接。