[发明专利]一种高压DC-DC变换器

摘要

一种高压DC‑DC变换器，由两个平波电抗器和两个自平衡单元组成。每个自平衡单元内包含两个级联子模块组SMi，1≤i≤n，i和n为正整数，以及n个低压DC‑DC变换器，n≥1且n为正整数。正常运行过程中，通过控制每个低压DC‑DC变换器，使其连接的两个子模块电容的电压始终维持在额定值附近。此外，每组级联子模块中的r个为冗余状态，其余n‑r个处于正常工作状态。当自平衡单元内任意一个级联的子模块SMi内部出现故障时，同时闭合该子模块及与之通过低压DC‑DC变换器连接的相应子模块的机械旁路开关K切除故障子模块，从而不影响高压DC‑DC变换器的正常运行。

主权项

1.一种高压DC‑DC变换器，其特征在于：所述的高压DC‑DC变换器由高压直流侧a平波电抗器La、高压直流侧b平波电抗器Lb、第一自平衡单元1和第二自平衡单元2构成；所述的第一自平衡单元1包含第一级联子模块组1、第二级联子模块组2、连接端子P和n个低压DC‑DC变换器，n≥1且n为正整数；所述的第二自平衡单元2包含第一级联子模块组1、第二级联子模块组2、连接端子N和n个低压DC‑DC变换器，n≥1且n为正整数；所述的第一级联子模块组1和第二级联子模块组2均包含n个子模块SMi，1≤i≤n，i和n均为正整数；所述的子模块SMi包含第一连接端子T1、第二连接端子T2、第三连接端子T3、第四连接端子T4、子模块电容C及机械旁路开关K；第一自平衡单元1中，第一级联子模块组1的第n个子模块SMn的第一连接端子T1与高压直流侧a的平波电抗器La的一端连接，平波电抗器La的另一端连接至高压直流侧a的正极；第二自平衡单元2中，第二级联子模块组2的第n个子模块SMn的第二连接端子T2与高压直流侧a的负极连接；第一自平衡单元1的连接端子P与高压直流侧b的平波电抗器Lb的一端连接，平波电抗器Lb的另一端连接至高压直流侧b的正极；第二自平衡单元2的连接端子N与高压直流侧b的负极连接；第一自平衡单元1的第二级联子模块组2的第n个子模块SMn的第二连接端子T2与第二自平衡单元2的第一级联子模块组1的第n个子模块SMn的第一连接端子T1连接；对于任意一个自平衡单元，第一级联子模块组1与第二级联子模块组2中的对应子模块SMi的第三连接端子T3和第四连接端子T4分别连接至低压DC‑DC变换器两侧；第一级联子模块组1中第一子模块SM1的第二连接端子T2与第二级联子模块组2中第一子模块SM1的第一连接端子T1连接；对于第一级联子模块组1，第j个子模块SMj的第一连接端子T1与第j+1个子模块SMj+1的第二连接端子T2连接，第j个子模块SMj的第二连接端子T2与第j‑1个子模块SMj‑1的第一连接端子T1连接，2≤j≤n‑1，j为正整数；对于第二级联子模块组2，第j个子模块SMj的第二连接端子T2与第j+1个子模块SMj+1的第一连接端子T1连接，第j个子模块SMj的第一连接端子T1与第j‑1个子模块SMj‑1的第二连接端子T2连接，2≤j≤n‑1，j为正整数。