[实用新型]一种模块化的电力电子变压器

摘要

一种模块化电力电子变压器，涉及电力系统的电力变换器装置，旨在解决电力电子变压器成本高、结构不紧凑、不方便维护、可靠性差和扩容困难等问题。该装置采用模块化紧凑设计，包括多相输入，各相独立且结构相同，它由高压级、隔离级和低压级三级组成，每一级功率模块的数量和接入方式都是根据整机的功率等级、电压等级和现场供电需求进行灵活配置，达到成本和效率最优。本实用新型所述的模块化结构中的模块全部采用标准化组件，通用性极强，可以很好的解决电力电子变压器成本高、结构不紧凑、维护扩容困难等问题；且由于采用模块化设计，功率模块间的连线大大减少，减小了功率回路的寄生参数，提高了装置的可靠性，对加速电力电子变压器的市场化进程具有重要意义。

主权项

一种模块化电力电子变压器，包含多相输入、各相独立、且结构相同的高压级、隔离级和低压级，所述高压级、隔离级和低压级构成三级结构，该变压器的高压级和低压级既可以作为输入级，也可以作为输出级，即：该电力电子变压器可以实现能量的双向流动；其特征在于：所述变压器的高压级、隔离级和低压级都是采用功率模块串、并联结构来解决电压等级、功率等级和用户需求等问题；所述电力电子变压器的高压级包括功率模块、电抗器和电容器，所述高压级的单相桥臂由N级串联功率模块、2只电抗器和N只电容器组成，N为自然数，每一串联功率模块由两个半桥功率模块构成，形成全控桥模块，每一半桥功率模块直流侧的两个端线直接相连，而每一串联功率模块的交流侧的两个端线依次串联，在首尾串联功率模块的交流端分别串接入一只电抗器，且在单相交流输入端或多相交流输入端之间并接一组电容器组，该电容器组由N只电容器串联而成；所述电力电子变压器的隔离级包括中、高频变压器和功率模块，功率模块的数量由高压级串联功率模块的数量决定，中、高频变压器的功率等级和数量由装置的功率等级和隔离级功率模块的数量决定，功率模块完成对直流电压的方波调制和方波解调，中、高频变压器完成电压等级的变换、电气隔离和电能的传送，中、高频变压器可以是双绕组结构，也可以是三绕组结构；所述电力电子变压器的低压级包括功率模块和滤波器模块，功率模块完成对直流电压的正弦调制和电压等级变换，滤波器模块完成低通滤波功能。