[发明专利]一种基于混合级联81电平的电气化铁道能量路由器

摘要

本发明公开了一种基于混合级联81电平的电气化铁道能量路由器。本发明包括多个分布式电源直流转直流变换器(DGDC₁‑DGDC_M)、多个分布式电源交流转直流变换器(DGAC₁‑DGAC_N)，多个分布式储能直流转直流变换器(ESDC₁‑ESDC_K)、多个分布式储能交流转直流变换器(ESAC₁‑ESAC_L)、直流母线电容器(C)、四个H桥变换器(H₁、H₂、H₃、H₄)以及四个单相变压器(T₁、T₂、T₃、T₄)。分布式电源直流转直流变换器以及交流转直流变换器用于分布式电源最大功率点跟踪控制以及升压控制，分布式储能直流转直流变换器以及交流转直流变换器用于直流母线电压的控制以及功率流的控制，直流母线电容器用于直流母线电压的支撑，四个H桥变换器以及四个单相变压器构成混合级联81电平变换器。与现有技术相比，本发明效率高、成本低。

主权项

1.一种基于混合级联81电平的电气化铁道能量路由器，其特征在于：第一分布式电源直流转直流变换器(DGDC1)、...、第M分布式电源直流转直流变换器(DGDCM)，第一分布式电源交流转直流变换器(DGAC1)、...、第N分布式电源交流转直流变换器(DGACN)，第一分布式储能直流转直流变换器(ESDC1)、...、第K分布式储能直流转直流变换器(ESACK)，第一分布式储能交流转直流变换器(ESAC1)、...、第L分布式储能交流转直流变换器(ESACL)，直流母线电容器(C)，第一H桥变换器(H1)，第二H桥变换器(H2)，第三H桥变换器(H3)，第四H桥变换器(H4)，第一单相变压器(T1)，第二单相变压器(T2)，第三单相变压器(T3)，第四单相变压器(T4)，M≥1，N≥1，K≥1，L≥1，且M、N、K以及L均为正整数；所述第一分布式电源直流转直流变换器(DGDC1)至所述第M分布式电源直流转直流变换器(DGDCM)中，所述第i分布式电源直流转直流变换器(DGDCi)的第三引脚(di,3)与所述直流母线电容器(C)的负极(‑)通过导线连接，所述第i分布式电源直流转直流变换器(DGDCi)的第四引脚(di,4)与所述直流母线电容器(C)的正极(+)通过导线连接，i为正整数，且i∈[1,M]；所述第一分布式电源交流转直流变换器(DGAC1)至所述第N分布式电源交流转直流变换器(DGACN)中，所述第j分布式电源交流转直流变换器(DGACj)的第三引脚(gj,3)与所述直流母线电容器(C)的负极(‑)通过导线连接，所述第j分布式电源交流转直流变换器(DGACj)的第四引脚(gj,4)与所述直流母线电容器(C)的正极(+)通过导线连接，j为正整数，且j∈[1,N]；所述第一分布式储能直流转直流变换器(ESDC1)至所述第K分布式储能直流转直流变换器(ESDCK)中，所述第p分布式储能直流转直流变换器(ESDCp)的第三引脚(ep,3)与所述直流母线电容器(C)的负极(‑)通过导线连接，所述第p分布式储能直流转直流变换器(ESDCp)的第四引脚(ei,4)与所述直流母线电容器(C)的正极(+)通过导线连接，p为正整数，且p∈[1,K]；所述第一分布式储能交流转直流变换器(ESAC1)至所述第L分布式储能交流转直流变换器(ESACL)中，所述第q分布式储能交流转直流变换器(ESACq)的第三引脚(sq,3)与所述直流母线电容器(C)的负极(‑)通过导线连接，所述第q分布式储能交流转直流变换器(ESACq)的第四引脚(sq,4)与所述直流母线电容器(C)的正极(+)通过导线连接，q为正整数，且q∈[1,L]；所述直流母线电容器(C)的正极(+)与所述第一H桥变换器(H1)的第一引脚(h1,1)通过导线连接；所述直流母线电容器(C)的正极(+)与所述第二H桥变换器(H2)的第一引脚(h2,1)通过导线连接；所述直流母线电容器(C)的正极(+)与所述第三H桥变换器(H3)的第一引脚(h3,1)通过导线连接；所述直流母线电容器(C)的正极(+)与所述第四H桥变换器(H4)的第一引脚(h4,1)通过导线连接；所述直流母线电容器(C)的负极(‑)与所述第一H桥变换器(H1)的第二引脚(h1,2)通过导线连接；所述直流母线电容器(C)的负极(‑)与所述第二H桥变换器(H2)的第二引脚(h2,2)通过导线连接；所述直流母线电容器(C)的负极(‑)与所述第三H桥变换器(H3)的第二引脚(h3,2)通过导线连接；所述直流母线电容器(C)的负极(‑)与所述第四H桥变换器(H4)的第二引脚(h4,2)通过导线连接；所述第一H桥变换器(H1)的第三引脚(h1,3)与所述第一单相变压器(T1)的第二引脚(t1,2)通过导线连接；所述第一H桥变换器(H1)的第四引脚(h1,4)与所述第一单相变压器(T1)的第一引脚(t1,1)通过导线连接；所述第二H桥变换器(H2)的第三引脚(h2,3)与所述第二单相变压器(T2)的第二引脚(t2,2)通过导线连接；所述第二H桥变换器(H2)的第四引脚(h2,4)与所述第二单相变压器(T2)的第一引脚(t2,1)通过导线连接；所述第三H桥变换器(H3)的第三引脚(h3,3)与所述第三单相变压器(T3)的第二引脚(t3,2)通过导线连接；所述第三H桥变换器(H3)的第四引脚(h3,4)与所述第三单相变压器(T3)的第一引脚(t3,1)通过导线连接；所述第四H桥变换器(H4)的第三引脚(h4,3)与所述第四单相变压器(T4)的第二引脚(t4,2)通过导线连接；所述第四H桥变换器(H4)的第四引脚(h4,4)与所述第四单相变压器(T4)的第一引脚(t4,1)通过导线连接；所述第一单相变压器(T1)的第三引脚(t1,3)与所述第二单相变压器(T2)的第四引脚(t2,4)通过导线连接；所述第二单相变压器(T2)的第三引脚(t2,3)与所述第三单相变压器(T3)的第四引脚(t3,4)通过导线连接；所述第三单相变压器(T3)的第三引脚(t3,3)与所述第四单相变压器(T4)的第四引脚(t4,4)通过导线连接；所述第一单相变压器(T1)的第四引脚(t1,4)与所述第四单相变压器(T4)的第三引脚(t4,3)作为81电平电压输出接口。