一种直流逆变复用型高频隔离变换装置

技术领域

本发明涉及一种直流逆变复用型高频隔离变换装置，属于电力电子变换领域，具体适用于任意的交流和直流变换的应用场合。

背景技术

在新能源微网、交直流配电网络以及全电船舶等应用领域，电力网络内交流和直流电网同时存在，并且相互之间紧密联系，通常需要DC-DC变换器连接不同电压的直流电网，DC-AC变换器连接直流和交流电网，并且需要能量可以在电网之间双向流动。

通常DC-DC变换器与DC-AC变换器是完全不同的设备，不能通用。并且随着能源利用效率的要求不断提高，对设备功率密度要求的不断提升，以及伴随着电网间安全隔离的需求，DC-DC变换器通常采用高频隔离软开关拓扑，而传统的DC-AC变换器则必须配置笨重的工频隔离变压器，且无法实现软开关，效率低。

因此，为给不同电制的电网互联提供高效通用的解决方案，需要一种通用的、高效率的、高功率密度的以及电气安全隔离的互联装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种直流逆变复用型高频隔离变换装置，其特征在于，所述直流逆变复用型高频隔离变换装置包括2个或3个H-H全桥模块，用于进行DC-AC隔离变换；

每个所述H-H全桥模块均包括2个直流电容C

输入侧的第一入端和第二入端连接直流电容C

多个所述H-H全桥模块的第一入端相互连接，并提供对外接线与外部直流正极DC

多个所述H-H全桥模块的第二出端相互连接，不提供出线；所述H-H全桥模块的第一出端分别作为交流电的二相或三相。

更进一步地，所示H全桥Q

更进一步地，所述H-H全桥模块均采用移相控制策略，所述开关管S

更进一步地，所示直流逆变复用型高频隔离变换装置包括3个H-H全桥模块；

第一H-H全桥模块M

反馈为第一H-H全桥模块M

第二H-H全桥模块M

反馈为H-H全桥模块M

第三H-H全桥模块M

反馈为H-H全桥模块M

更进一步地，所述直流逆变复用型高频隔离变换装置用于进行DC-AC隔离变换；

多个所述H-H全桥模块的第一入端相互连接，并提供对外接线与外部直流正极DC

多个所述H-H全桥模块的第一出端相互连接，并提供对外接线与外部直流正极DC

更进一步地，给定输出端口电压指令V

本发明的直流逆变复用型高频隔离变换装置的优点在于：

本发明提供的隔离变换装置采用不同的接口连接模式，可以变成DC-AC逆变器、DC-DC直流变换器并且能量可以双向流动，实现直流逆变复用型高频隔离变换。本发明实现了交流和直流变换在一个装置中的统一，且在直流与交流的变换过程中，可以实现高频隔离以及软开关，能够有效提高装置的效率、功率密度和通用性。

本发明提供的隔离变换装置可以由任意个H-H全桥模块组合构成，每个H-H全桥模块拓扑完全一致，具有很好的通用性；

本发明提供的隔离变换装置的输入输出端口可以根据需要配置成直流或交流端口，可以方便的实现直流以及交流电网的互联；

本发明提供的隔离变换装置采用高频隔离，实现电网互联的电气安全；

本发明提供的隔离变换装置的拓扑可以实现软开关，提高变换效率；

本发明提供的隔离变换装置的拓扑采用高频变换，结构简单，功率密度高。

附图说明

图1是本发明提供的一种直流逆变复用型高频隔离变换装置连接为DC-AC模式时的主电路图；

图2是直流逆变复用型高频隔离变换装置的控制框图；

图3是直流逆变复用型高频隔离变换装置DC-AC模式下的仿真波形；

图4是直流逆变复用型高频隔离变换装置DC-AC模式下各个开关管的驱动波形。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提出了一种直流逆变复用型高频隔离变换装置，所述直流逆变复用型高频隔离变换装置可由两个或三个H-H全桥模块组成，两个H-H全桥模块可以组成单相交流接口，三个H-H全桥模块可以组成三相交流接口。

具体而言，本发明提供了一种直流逆变复用型高频隔离变换装置，所述变换装置包括2个或3个H-H全桥模块。每个H-H全桥模块包括2个直流电容C

H全桥Q

特别的，多个H-H全桥模块可以进行端口组合，构成直流或交流端口。具体而言，3个模块组合，H-H全桥模块M

3个模块组合，H-H全桥模块M

特别的，多个H-H全桥模块入端和出端可以根据应用需要，分别连接成直流或交流接口，当入端和出端均连接为直流接口时则构成DC-DC变换器，入端连接为直流出端连接为交流则构成DC-AC逆变器，出端连接为直流入端连接为交流则构成AC-DC整流器。

进一步的，所述H-H全桥模块均采用移相控制策略，所述开关管S

当工作为DC-DC模式时，给定输出端口电压指令V

当工作为DC-AC模式时，以三相交流接口为例。H-H全桥模块M

类似的，H-H全桥模块M

类似的，H-H全桥模块M

在一种实施例中，输入直流电压V