[发明专利]用于电能变换器的基本单元、电能变换器及通用功率接口

说明书

本发明涉及一种用于电能变换器的基本单元、电能变换器及通用功率接口。该基本单元包括：电感、功率半桥、第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；电感的一端连接至功率半桥的中点，电感的另一端连接至第一端口；功率半桥的下桥臂的源极连接至第二端口和第四端口，功率半桥的上桥臂的漏极连接至第三端口。本发明可以降低微网系统的制造成本，降低后期维护的难度。

技术领域

本发明涉及微电网领域，特别是涉及一种用于电能变换器的基本单元、电能变换器及通用功率接口。

背景技术

交直流混合微网是智能电网的重要组成部分。与单一的交流或直流微网相比，混合微网之间可互相提供功率支撑，从而改善系统供电可靠性，提高重要负荷的供电稳定性。在混合微网中，存在多种电能变换环节，具体为：单相整流与逆变、直流升压、直流降压以及三相整流与逆变。为实现上述电能变换，所用变换器的拓扑和功能差异较大，不同电能变换对应的变换器相互间不具备替换性，这不但增加了系统的制造成本，而且加大了后期维护的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电能变换器的基本单元、电能变换器及通用功率接口，以降低微网系统的制造成本，降低后期维护的难度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于电能变换器的基本单元，包括：电感、功率半桥、第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；电感的一端连接至功率半桥的中点，电感的另一端连接至第一端口；功率半桥的下桥臂的源极连接至第二端口和第四端口，功率半桥的上桥臂的漏极连接至第三端口。

本发明还提供一种电能变换器，电能变换器包括前述的基本单元，且电能变换器中基本单元的个数为3～6N，N为大于1的整数；电能变换器的所有基本单元的第三端口均与输出电容的第一端和直流母线的正极连接，电能变换器的所有基本单元的第四端口均与输出电容的第二端和直流母线的负极连接。

本发明还提供一种通用功率接口，通用功率接口用于前述的电能变换器，电能变换器通过通用功率接口与微网中的负载或能量源连接；

通用功率接口包括第一功率接口和第二功率接口，第一功率接口包括6N个第一端口和6N个第二端口，第二功率接口包括6N个第三端口和6N个第四端口，第一功率接口的6N个第一端口和第二功率接口的6N个第三端口一一对应连接，第一功率接口的6N个第二端口与第二功率接口的6N个第四端口一一对应连接；N为大于0的整数；

电能变换器中所有基本单元的第一端口分别一对一连接至第一功率接口的多个第一端口；电能变换器中所有基本单元的第二端口分别一对一连接至第一功率接口的多个第二端口；

微网中的负载或能量源连接至第二功率接口。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的基本单元可以适用于多种类型的电能变换器，具有通用性。本发明提供的电能变换器采用通用的基本单元构成，可以实现不同的电能变换功能，简化了系统设计，降低了制造成本，并且有利于后期的维护。

另外，本发明提供一种通用化功率接口，统一了标准化电能变换器与微网中各类型负载或能量源的连接方式，简化了系统布线，进一步降低了制造成本，有利于混合微网的后期维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基本单元的结构示意图；

图2为本发明电能变换器用于直流升压或直流降压时基本单元的连接示意图；

图3为本发明电能变换器用于单相整流与逆变时基本单元的连接示意图；