[发明专利]一种多端口变换器及控制方法

权利要求书

1.一种多端口变换器，其特征在于，包括：N个端口、N个桥臂电路、N端口变压器和控制器；所述N为大于等于3的整数；每个所述桥臂电路包括至少两个桥臂；

所述N端口变压器包括N个绕组；所述N个绕组和所述N个桥臂电路一一对应；所述N个绕组中每个绕组连接对应的一个桥臂电路；

所述控制器，用于控制所述N个端口中电压失配端口的桥臂电路的内移相角为零，基于各端口的预设电参数动态调节各端口的内移相角和外移相角，所述电参数为以下至少一项：电压、电流或功率；

所述内移相角为所述两个桥臂的开关管之间的相角差，所述外移相角为任意两个端口的桥臂的开关管之间的相角差。

2.根据权利要求1所述的变换器，其特征在于，当所述预设电参数为电压时，所述控制器，具体用于根据端口i的桥臂中点电压、端口j的桥臂中点电压及之间的相角差，获得其余N-1个端口的外移相角和内移相角；j为电压失配端口，i为其余N-1个端口中任意一个端口。

3.根据权利要求2所述的变换器，其特征在于，所述控制器，具体用于根据以下预设条件获得其余N-1个端口的外移相角和内移相角；

所述预设条件包括：所述端口i的桥臂中点电压幅值乘以cos(Ψ_ij)等于端口j的桥臂中点电压幅值，Ψ_ij为端口i的桥臂中点电压与端口j的桥臂中点电压之间的相角差。

4.根据权利要求3所述的变换器，其特征在于，所述预设条件具体包括：所述端口i的桥臂中点电压的基波分量幅值乘以cos(Ψ_ij)等于端口j的桥臂中点电压的基波分量幅值，Ψ_ij为端口i的桥臂中点电压与端口j的桥臂中点电压之间的相角差。

5.根据权利要求1-4任一项所述的变换器，其特征在于，所述控制器，还用于根据所述N端口变压器的变比将所述N个桥臂电路的桥臂输入电压折算到同一端口，折算后电压最小的端口确定为所述电压失配端口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的变换器，其特征在于，所述桥臂电路至少包括以下一种：两电平拓扑或多电平拓扑。

7.根据权利要求6所述的变换器，其特征在于，所述N为3，所述桥臂电路为H桥全桥电路；所述变换器包括的三个端口分别用于连接直流电源、储能电池和负载。

8.根据权利要求7所述的变换器，其特征在于，所述直流电源为光伏阵列。

9.一种电源系统，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的多端口变换器。

10.一种多端口变换器的控制方法，其特征在于，所述多端口变换器包括：N个端口、N个桥臂电路、N端口变压器和控制器；所述N为大于等于3的整数；所述N端口变压器包括N个绕组；所述N个绕组和所述N个桥臂电路一一对应；所述N个绕组中每个绕组连接对应的一个桥臂电路；

该方法包括：

控制所述N个端口中电压失配端口的桥臂电路的内移相角为零；

基于各端口的预设电参数动态调节各端口的内移相角和外移相角，所述预设电参数为以下至少一项：电压、电流或功率；

所述内移相角为所述两个桥臂的开关管之间的相角差，所述外移相角为任意两个端口的桥臂的开关管之间的相角差。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，当所述预设电参数为电压时，所述基于各端口的预设电参数动态调节各端口的内移相角和外移相角，具体包括：

根据端口i的桥臂中点电压、端口j的桥臂中点电压及之间的相角差，获得其余N-1个端口的外移相角和内移相角；j为电压失配端口，i为其余N-1个端口中任意一个端口。