[发明专利]级联型直流变压器及其控制方法

权利要求书

1.一种级联型直流变压器，其特征在于，该级联型直流变压器包括N台隔离型DC-DC功率变换单元以及2N-1个均压单元；

所述N台隔离型DC-DC功率变换单元中第一隔离型DC-DC功率变换单元的P1端作为所述级联型直流变压器的第一直流端口的正极，第N隔离型DC-DC功率变换单元的N2端作为所述级联型直流变压器的第一直流端口的负极；

所述N台隔离型DC-DC功率变换单元的P3端连接到一起作为所述级联型直流变压器的第二直流端口的正极，N3端连接到一起作为所述级联型直流变压器的第二直流端口的负极；

所述N台隔离型DC-DC功率变换单元中第n隔离型DC-DC功率变换单元的N2端连接至第n+1隔离型DC-DC功率变换单元的P1端；

所述N台隔离型DC-DC功率变换单元的P1端和N1端分别连接至所述2N-1个均压单元中第1,3,5,…,2N-3,2N-1均压单元的C1端和q端；

所述N台隔离型DC-DC功率变换单元中第1,2,…,N-1隔离型DC-DC功率变换单元的P2端和N2端分别连接至所述2N-1个均压单元中第2,4,6,…,2N-4,2N-2均压单元的C1端和q端；

所述2N-1个均压单元中第2N-1均压单元的T2端连接至所述第N隔离型DC-DC功率变换单元的N2端，其余2N-2个均压单元中第n均压单元的T2端连接至第n+1均压单元的q端；

其中，1≤n≤N，代表N台隔离型DC-DC功率变换单元中第n台隔离型DC-DC功率变换单元或2N-1个均压单元中第n个均压单元；

所述第n隔离型DC-DC功率变换单元包括以下模块：

高频变压器，包括第一交流电压输入、第二交流电压输入和交流电压输出；所述第一交流电压输入的a端和b端分别连接至第一H桥的g端和h端；所述第二交流电压输入的c端和d端分别连接至第二H桥的m端和n端；所述交流电压输出的e端和f端分别连接至第三H桥的x端和y端；

第一H桥，其P1端和N1端分别连接至第一高压侧母线电容正极和第一高压侧母线电容负极；

第二H桥，其P2端和N2端分别连接至第二高压侧母线电容正极和第二高压侧母线电容负极；

第三H桥，其P3端连接至低压侧母线电容正极作为所述级联型直流变压器的第二直流端口的正极，N3端连接至低压侧母线电容负极作为所述级联型直流变压器的第二直流端口的负极；

所述均压单元包括以下模块：

第一开关器，其C1端作为所述均压单元的C1端，T1端连接至第二开关器的C2端和均压电感的p端；

第二开关器，其T2端作为所述均压单元的T2端；

均压电感，其q端作为所述均压单元的q端。

2.根据权利要求1所述的级联型直流变压器，其特征在于，所述N台隔离型DC-DC功率变换单元中的第一高压侧母线电容与所述第二高压侧母线电容为相同电容值、相同额定电压、相同额定电流和相同额定频率的电容。

3.根据权利要求1所述的级联型直流变压器，其特征在于，所述2N-1个均压单元中的均压电感为相同电感值、相同额定电压、相同额定电流和相同额定频率的高频电感。

4.根据权利要求1所述的级联型直流变压器，其特征在于，所述2N-1个均压单元中的第一开关器和第二开关器为相同规格标准的绝缘栅极双极型晶体管。

5.根据权利要求1所述的级联型直流变压器，其特征在于，所述N的取值范围为1~20。