[发明专利]一种有源三次谐波注入的矩阵式电力电子变压器

摘要

本发明提供一种有源三次谐波注入的矩阵式电力电子变压器，包括：整流电路将三相交流电压整流为第一六脉波脉动直流电压；三次谐波注入电路利用第一六脉波脉动直流电压提供的直流电压合成三次谐波电流；双向全桥变换电路基于第一六脉波脉动直流电压，产生高频方波电压，通过对处理后的高频方波电压进行整流，获取第二六脉波脉动直流电压；逆变电路对第二六脉波脉动直流电压进行空间矢量调制，获取目标交流电压。采用三次谐波注入电路来实现输入侧功率因数校正，中间采用双向全桥变换电路来实现电压变换和电气隔离，能够实现能量的双向流动，逆变电路用以实现输出电压控制；无需储能元件，且具有高效率、高可靠性、高功率密度和低成本等优势。

主权项

1.一种有源三次谐波注入的矩阵式电力电子变压器，其特征在于，包括：整流电路、三次谐波注入电路、双向全桥变换电路和逆变电路；所述整流电路的输入侧端口与三相交流电源连接，所述整流电路的输出侧端口与第一直流电压母线的正、负极连接；所述整流电路用于将所述三相交流电源提供的三相交流电压整流为第一六脉波脉动直流电压，并提供给所述三次谐波注入电路；所述三次谐波注入电路的输入侧端口与所述三相交流电源连接，所述三次谐波注入电路的输出侧端口与所述第一直流电压母线的正、负极连接；所述三次谐波注入电路利用所述第一六脉波脉动直流电压提供的直流电合成三次谐波电流，并将所述三次谐波电流注入所述整流电路,从而实现输入侧功率因数校正；所述双向全桥变换电路的输入侧端口与所述第一直流电压母线的正、负极连接，所述双向全桥变换电路的输出侧端口与第二直流电压母线的正、负极连接；所述双向全桥变换电路利用所述第一六脉波脉动直流电压，产生高频方波电压，并对所述高频方波电压进行降压或升压处理，通过对处理后的高频方波电压进行整流，获取第二六脉波脉动直流电压，所述第二六脉波脉动直流电压与所述第一六脉波脉动直流电压的形状相同但幅值不同；所述逆变电路的输入侧端口与所述第二直流电压母线的正、负极连接，所述逆变电路的输出侧端口与负载连接；所述逆变电路用于对所述第二六脉波脉动直流电压进行空间矢量调制，获取目标交流电压。