[发明专利]一种基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构

权利要求书

1.一种基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，包括一个或多个磁耦合模块；

所述磁耦合模块的核心电路包括一个单相/多相多绕组高频变压器、与各绕组串联的LC谐振支路和对各绕组供电的单相/多相方波电压源；

各绕组上方波变流器的直流输入端外加直流或交流接口电路，使其形成能够封装的多端口磁耦合子模块；

所述多个磁耦合模块是多个同种或不同种磁耦合模块通过端口串联或并联连接形成。

2.根据权利要求1所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，所述磁耦合模块的核心电路为一个或并联的多个。

3.根据权利要求1所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，接口电路是方波电压源的直流输入端口，或是硅、碳化硅或其他开关器件构建的两电平、三电平或多电平的单相半桥、单相全桥、多相半桥、多相全桥变流器，或是DC-DC或AC-DC变流器。

4.根据权利要求1所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，磁耦合模块的不同端口是同一种接口电路，或是两种或多种接口电路混合使用。

5.根据权利要求1所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，所述多绕组变压器的频率是几百赫兹至几百千赫兹范围内的任一频率；多绕组高频变压器的相数是单相、两相、至m相，每相依次相移360°/m，每个绕组构成各相的线圈是双端开放，星形、三角形或其他形式的连接；多绕组变压器的绕组数是三绕组、四绕组、至n绕组；各绕组均通过LC谐振支路与一个m相方波电压源连接，方波电压源的各相依次相移360°/m。

6.根据权利要求1所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，所述方波电压源由硅、碳化硅或其他开关器件构建的m相半桥、m相全桥变流器充当，变流器是两电平、三电平、或者多电平。

7.根据权利要求1所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，每个所述磁耦合子模块的核心电路包括1个m相n绕组高频变压器、m*n条LC谐振支路、n个m相方波电压源半桥/全桥变流器；每个变压器的m相绕组端子分别串联一个LC支路，LC支路的另一端连接m相方波电压源半桥/全桥变流器。

8.根据权利要求7所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，所述m相是单相、两相或多相，n绕组是双绕组、三绕组或多绕组；

若m是单相且变流器为半桥，则每个绕组单相半桥变流器的直流侧负极连接绕组的另一个接线端子。

9.根据权利要求1所述的基于高频磁耦合模块的中压变流器拓扑结构，其特征在于，所述多个磁耦合模块形成三相交流-三相交流变流器、单相交流-三相交流变流器、单相交流-单相交流变流器、直流-三相交流变流器、直流-单相交流变流器和直流-直流的两端口变流器拓扑和兼具三种以上端口的系列化变流器拓扑。