[实用新型]多端口变换器及其功率可拓展平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换器技术领域，尤其涉及一种多端口变换器及其功率可拓展平台。

背景技术

近些年，全球节能减排的迫切需求与碳经济体系的经济要求，太阳能、风能及其它可再生无污染资源的发电技术，及其相关的能量转换拓扑和能量控制策略，成为社会研究的热点工程及科学问题。

广东省针对新能源开发与应用的企业众多，且产业链分部广泛合理。从新能源应用的器件筛选与供应、新能源材料的工程化生产、新能源功率变换器及其能量控制方法研发设计等等都有相关的高校、研究院所及公司进行研发与产业化生产。

多端口变换器（(Multi-port converter，MPC）是典型的包含储能环节的新能源独立发电系统。目前深圳市新能源工业界多端口变换器，采用的是易于工程化生产而设计的单向和多向DC/DC有效组合，以实现系统能量管理与控制的多端口能源解决方案。但该解决方案中存在如下问题：功率变换器数量多，体积与重量较大，且存在多级功率变换，系统效率较低等。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题提供一种多端口变换器及其功率可拓展平台，能实现两路或多路输入一路输出的单级功率拓扑，可以把多个分布式能源结合起来，减小了体积，提高了功率密度和效率，并具有更好的单点失效性能，维护时更简单。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多端口变换器，包括：至少一路输入电路，用于可拆卸电连接分布式能源的输入源；输出电路，与所述输入电路电连接用于可拆卸电连接负载；分流调节电路，与所述输入电路电连接用于进行分流调节；充放电电路，其一端与所述输入电路电连接、另一端用于可拆卸电连接用于储能的蓄电池；在指令控制下，所述输入源通过所述输入电路向所述输出电路供电，或者所述输入源通过所述输入电路为所述输出电路供电并同时为电连接于所述充放电电路的蓄电池充电，或者所述蓄电池通过所述充放电电路单独为所述输出电路供电，或者所述输入源通过所述输入电路以及所述蓄电池通过所述充放电电路联合向所述输出电路供电。

进一步地，所述充放电电路包括至少一个第一MOSFET管、一个第三MOSFET管及一个蓄电池连接端；所述第一MOSFET管的源极与所述输入电路相应电连接，所述第一MOSFET管的漏极与所述第三MOSFET管的漏极电连接，所述第三MOSFET管的源极与所述蓄电池连接端电连接。

进一步地，所述输入电路与所述分流调节电路之间设置有第二MOSFET管，所述第二MOSFET管的源极电连接所述分流调节电路，所述第二MOSFET管的漏极电连接所述输入电路。

进一步地，所述多端口变换器包括一变压器，所述变压器包括初级线圈、次级线圈及磁芯；所述初级线圈用作所述分流调节电路，所述初级线圈一端电连接所述第二MOSFET管的源极、另一端接地；所述次级线圈用作所述充放电电路的一部分，所述次级线圈两端分别电连接于所述第一MOSFET管和所述第三MOSFET管的漏极之间；其中，所述分流调节电路与所述充放电电路通过所述变压器耦合以便于储能和续流。

进一步地，所述初级线圈与所述次级线圈的匝数比为1:1。

进一步地，所述多端口变换器包括两路及两路以上的所述输入电路，各所述输入电路均电连接至同一所述输出电路、所述分流调节电路及所述充放电电路，其中，各所述输入电路与所述充放电电路之间均设置有一所述次级线圈，各所述次级线圈均与所述初级线圈耦合。

进一步地，各所述次级线圈的匝数相同。

进一步地，各所述输入电路包括输入端口和第一二极管，所述输出电路包括输出端口和第二二极管；同一所述输入电路中，所述第一二极管的阳极电连接所述输入端口，所述第一二极管的阴极电连接所述第一MOSFET管的源极；所述第二二极管的阳极电连接所述第二MOSFET管的漏极、阴极电连接所述输出端口。

进一步地，所述第三MOSFET管的源极电连接有一端接地的第一电容，所述第二二极管的阴极电连接有一端接地的第二电容。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种功率可拓展平台，包括多个如上述任一项实施方式所述的多端口变换器，各所述多端口变换器并联设置。