一种隔离变换器的制作方法

本申请涉及电力电子，特别涉及一种隔离变换器。

背景技术：

1、随着以光伏为代表的新能源发电产业的发展，利用新能源开展电解制氢、电解铝等应用的经济性正在逐步提升。如何利用新能源直接变换，为电解设备供电，为该技术的关键。

2、鉴于电解设备体积庞大、重量大，出于其金属外壳与电解液同电位情况下的安规考虑，一般需要将电解设备某一电极接地；而光伏电池板占地面积大，电气连接点大，因而接地短路等故障发生的概率较大。为保障在电解设备接地的同时发生光伏端对地短路等故障时的故障不继续扩大，需要采用隔离型变换器为光伏和电解设备提供电力转换功能。

3、现有技术中采用交流供电进行制氢时可以通过工频变压器实现隔离，而利用光伏提供的直流供电进行制氢时，需要采用隔离型dc/dc变换器；但是，传统的隔离型dc/dc变换器，受限于其电磁材料工艺、绕组工艺，尚无法实现制氢所需的较大功率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种隔离变换器，以提升变换功率。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、本申请提供了一种隔离变换器，其变压器的每一相分别包括：至少两个原边绕组和至少两个副边绕组；

4、各所述原边绕组，分别通过原边功率模块，连接原边直流母线；

5、各所述副边绕组，分别通过副边功率模块，连接副边直流母线；

6、各所述原边绕组与相应所述原边功率模块之间，和/或，各所述副边绕组与相应所述副边功率模块之间，存在阻抗。

7、可选的，所述变压器中，相内的原副边绕组交错布置。

8、可选的，所述变压器中每一相的原副边绕组数量相等时，每一相的铁芯外侧间歇性的缠绕原副边绕组。

9、可选的，所述变压器中每一相的原副边绕组呈倍数关系时，每一相的原副边绕组按组布置；且各组中，数量少的一边绕组布置于数量多的一边绕组中间。

10、可选的，位于同一侧的绕组数量大于1时共接同一功率模块。

11、可选的，所述变压器为单相变压器，其各绕组的两端分别通过相应的功率模块连接相应的直流母线。

12、可选的，所述变压器为三相变压器；

13、各绕组的一端，分别通过相应的功率模块，连接相应的直流母线；

14、各所述原边绕组的另一端相连，各所述副边绕组的另一端相连。

15、可选的，所述原边功率模块为：两电平电路，或者，多电平电路；

16、所述副边功率模块为：两电平电路，或者，多电平电路。

17、可选的，所述原边功率模块和所述副边功率模块中，一个为三电平电路，另一个为两电平电路。

18、可选的，所述阻抗来源于：功率传输线缆、所述变压器的漏感或者额外设置的阻抗单元；

19、各所述原边绕组与相应所述原边功率模块之间，与，各所述副边绕组与相应所述副边功率模块之间，同时存在所述阻抗时，原副边的所述阻抗来源相同或不同。

20、可选的，所述阻抗单元，包括：至少一个电感，或者，至少一个所述电感及与其串联或并联连接的至少一个电容。

21、可选的，至少两个绕组共用同一功率模块连接相应直流母线时，相应各绕组中的每两个绕组分别通过相应的共模电感接入对应功率模块；和/或，

22、一个绕组通过至少两个功率模块连接相应直流母线时，相应各功率模块中的每两个功率模块分别通过相应的共模电感接入对应绕组。

23、可选的，所述变压器存在所述阻抗的一边，每相至少两个功率模块的控制信号之间，存在预设的附加移相角，和/或，等效占空比不同，以使该边每相各功率模块实现均流。

24、可选的，该边功率模块为多电平电路时，所述等效占空比的不同，来源于中间电平的占空比不同。

25、可选的，对于所述逆变器存在所述阻抗的一边：每相至少两个功率模块的控制信号之间，存在预设的附加移相角，和/或，等效占空比不同，以使该边每相各功率模块实现均流；

26、对于所述逆变器的另一边：至少两个绕组共用同一功率模块连接相应直流母线时，相应各绕组中的每两个绕组分别通过相应的共模电感接入对应功率模块；和/或，一个绕组通过至少两个功率模块连接相应直流母线时，相应各功率模块中的每两个功率模块分别通过相应的共模电感接入对应绕组。

27、本申请提供的隔离变换器，其变压器的每一相分别包括：至少两个原边绕组和至少两个副边绕组；各原边绕组，分别通过原边功率模块，连接原边直流母线；各副边绕组，分别通过副边功率模块，连接副边直流母线；也即，每一相任一边的各个功率模块通过相应的绕组实现间接并联，以实现变换功率的提升；而且，功率模块不直接并联，还可以避免直接并联所带来的功率模块均流问题。另外，各原边绕组与相应原边功率模块之间，和/或，各副边绕组与相应副边功率模块之间，存在阻抗，进而可以实现各相功率传输支路的阻抗匹配和功率解耦功能。

技术特征：

1.一种隔离变换器，其特征在于，其变压器的每一相分别包括：至少两个原边绕组和至少两个副边绕组；

2.根据权利要求1所述的隔离变换器，其特征在于，所述变压器中，相内的原副边绕组交错布置。

3.根据权利要求2所述的隔离变换器，其特征在于，所述变压器中每一相的原副边绕组数量相等时，每一相的铁芯外侧间歇性的缠绕原副边绕组。

4.根据权利要求2所述的隔离变换器，其特征在于，所述变压器中每一相的原副边绕组呈倍数关系时，每一相的原副边绕组按组布置；且各组中，数量少的一边绕组布置于数量多的一边绕组中间。

5.根据权利要求4所述的隔离变换器，其特征在于，位于同一侧的绕组数量大于1时共接同一功率模块。

6.根据权利要求1所述的隔离变换器，其特征在于，所述变压器为单相变压器，其各绕组的两端分别通过相应的功率模块连接相应的直流母线。

7.根据权利要求1所述的隔离变换器，其特征在于，所述变压器为三相变压器；

8.根据权利要求1所述的隔离变换器，其特征在于，所述原边功率模块为：两电平电路，或者，多电平电路；

9.根据权利要求8所述的隔离变换器，其特征在于，所述原边功率模块和所述副边功率模块中，一个为三电平电路，另一个为两电平电路。

10.根据权利要求1所述的隔离变换器，其特征在于，所述阻抗来源于：功率传输线缆、所述变压器的漏感或者额外设置的阻抗单元；

11.根据权利要求10所述的隔离变换器，其特征在于，所述阻抗单元，包括：至少一个电感，或者，至少一个所述电感及与其串联或并联连接的至少一个电容。

12.根据权利要求1至11任一项所述的隔离变换器，其特征在于，至少两个绕组共用同一功率模块连接相应直流母线时，相应各绕组中的每两个绕组分别通过相应的共模电感接入对应功率模块；和/或，

13.根据权利要求1至11任一项所述的隔离变换器，其特征在于，所述变压器存在所述阻抗的一边，每相至少两个功率模块的控制信号之间，存在预设的附加移相角，和/或，等效占空比不同，以使该边每相各功率模块实现均流。

14.根据权利要求13所述的隔离变换器，其特征在于，该边功率模块为多电平电路时，所述等效占空比的不同，来源于中间电平的占空比不同。

15.根据权利要求1至11任一项所述的隔离变换器，其特征在于，对于所述逆变器存在所述阻抗的一边：每相至少两个功率模块的控制信号之间，存在预设的附加移相角，和/或，等效占空比不同，以使该边每相各功率模块实现均流；

技术总结
本申请提供一种隔离变换器，其变压器的每一相分别包括：至少两个原边绕组和至少两个副边绕组；各原边绕组，分别通过原边功率模块，连接原边直流母线；各副边绕组，分别通过副边功率模块，连接副边直流母线；也即，每一相任一边的各个功率模块通过相应的绕组实现间接并联，以实现变换功率的提升；而且，功率模块不直接并联，还可以避免直接并联所带来的功率模块均流问题。另外，各原边绕组与相应原边功率模块之间，和/或，各副边绕组与相应副边功率模块之间，存在阻抗，进而可以实现各相功率传输支路的阻抗匹配和功率解耦功能。

技术研发人员：庄加才,徐君
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14