一种基于模块化多电平换流器的准零电流开关DC/DC变换器的制作方法

文档序号:12619669阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于模块化多电平换流器的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述DC/DC变换器包括低压侧模块化多电平换流器、LCL谐振电路和高压侧模块化多电平换流器;所述低压侧模块化多电平换流器通过LCL谐振电路和高压侧模块化多电平换流器连接。

2.如权利要求1所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述低压侧模块化多电平换流器和高压侧模块化多电平换流器均由两相四桥臂构成,每相的上下两桥臂通过串联电抗器连接,所述上下两桥臂均包括级联的MMC子模块。

3.如权利要求2所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述MMC子模块由直流电容器、两个IGBT芯片、均压电阻和超高速旁路开关组成;所述两个IGBT芯片串联形成IGBT芯片串联支路,所述超高速旁路开关与下管IGBT并联,所述IGBT芯片串联支路、均压电阻和直流电容器并联,下管IGBT集电极引出MMC子模块的正极输出,下管IGBT发射极引出MMC子模块的负极输出。

4.如权利要求2所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述低压侧MMC换流器桥臂子模块数量为低压侧直流电压除以额定子模块电容电压的商取整,高压侧MMC换流器桥臂子模块数量为低压侧MMC桥臂子模块数量的(N+1)/2~N倍,其中,N为DC/DC变换器高压侧与低压侧直流电压的比值。

5.如权利要求2所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述低压侧模块化多电平换流器和高压侧模块化多电平换流器的交流侧均处于高频运行工况,交流频率均达到500Hz~2000Hz。

6.如权利要求1所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述LCL谐振电路包括两个电感和谐振电容,其中一个电感的一端与低压侧模块化多电平换流器的一相连接;另一端与另一个电感的一端连接;另一个电感的另一端与高压侧模块化多电平换流器的一相连接;所述谐振电容的两端分别连接低压侧模块化多电平换流器的另一相和高压侧模块化多电平换流器的另一相。

7.如权利要求1所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述LCL谐振电路中两个电感所需的无功功率由谐振电容提供,保证低压侧模块化多电平换流器和高压侧模块化多电平换流器输出的无功功率为0,以减小低压侧和高压侧模块化多电平换流器的功率损耗,同时实现低压侧和高压侧模块化多电平换流器的交流基波电压和交流基波电流同相位。

8.如权利要求2所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述低压侧模块化多电平换流器和高压侧模块化多电平换流器均工作于梯形波模式,低压侧模块化多电平换流器和高压侧模块化多电平换流器的交流输出电压均为梯形波电压。

9.如权利要求8所述的准零电流开关DC/DC变换器,其特征在于,所述低压侧模块化多电平换流器和高压侧模块化多电平换流器的交流梯形电压的上升沿和下降沿分别对应于低压侧和高压侧交流基波电流过零区域,进一步减小低压侧和高压侧模块化多电平换流器中功率器件的开关损耗;且梯形波的斜率可控,便于控制LCL谐振电路所承受的电压变化率。

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