JP7505031B2 - カスケード型マルチポートコンバータ及び三相中電圧入力システム - Google Patents
カスケード型マルチポートコンバータ及び三相中電圧入力システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7505031B2 JP7505031B2 JP2022569565A JP2022569565A JP7505031B2 JP 7505031 B2 JP7505031 B2 JP 7505031B2 JP 2022569565 A JP2022569565 A JP 2022569565A JP 2022569565 A JP2022569565 A JP 2022569565A JP 7505031 B2 JP7505031 B2 JP 7505031B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- low
- unit
- input
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 303
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 92
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/0074—Plural converter units whose inputs are connected in series
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/2173—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a biphase or polyphase circuit arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/007—Plural converter units in cascade
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/01—Resonant DC/DC converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/285—Single converters with a plurality of output stages connected in parallel
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
- H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33561—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33573—Full-bridge at primary side of an isolation transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
- H02M3/33584—Bidirectional converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
各前記高圧変換ユニットの入力端は前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の両ポートの間にカスケードされ、
前記モジュールユニットにおいて、前記多重巻線トランスの一次巻線は対応する前記高圧変換ユニットの出力端に接続され、前記多重巻線トランスの二次巻線は対応する前記低圧整流ユニットの対応する入力端に接続され、
一部の前記低圧整流ユニットの出力端はバスバーを共有するように接続されることで、バスバーを共有するように接続される低圧整流ユニットが接続された各前記多重巻線トランスには何れも、間接的にバスバーを共有するように接続される少なくとも1つの前記二次巻線が存在し、少なくとも1つの対応前記多重巻線トランスには、独立して出力する少なくとも1つの前記二次巻線が存在する。
バスバーを共有するように接続される低圧整流ユニットが接続された各多重巻線トランスには、内部の二次巻線が何れも他の対応する二次巻線との間接的なバスバー共有接続を実現する少なくとも1つのモジュールユニットがさらに存在する。
前記冗長モジュールユニット内の各二次巻線は何れも対応する低圧整流ユニットによって独立して出力する。
前記マルチポート多重化ユニットの各入力端は異なる低圧整流ユニットの対応する出力端にそれぞれ接続される。
前記マルチ入力直並列接続切替構造におけるスイッチは何れも双方向スイッチである。
前記モジュールユニットにおける前記高圧変換ユニットは1つである場合、前記高圧変換ユニットの入力端は前記モジュールユニットの入力端の両ポートとし機能し、前記モジュールユニットにおける前記高圧変換ユニットは1つ以上である場合、各前記高圧変換ユニットの入力端はカスケードされ、カスケードされた両端は前記モジュールユニットの入力端の両ポートとして機能する。
前記第1AC/DCコンバータの交流側は前記高圧変換ユニットの入力端として機能し、
前記第1AC/DCコンバータの直流側は前記DC/ACコンバータの直流側に接続され、
前記DC/ACコンバータの交流側は前記高圧変換ユニットの出力端として機能する。
前記第2AC/DCコンバータの交流側は前記低圧整流ユニットの入力端として機能し、
前記第2AC/DCコンバータの直流側は前記低圧整流ユニットの出力端として機能する。
各前記相ユニットの入力端の先端は中電圧グリッドに接続され、
各前記相ユニットの入力端の尾端は接続され、
前記相ユニットにおいて、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の先端は前記インダクタの一端に接続され、前記インダクタの他端は前記相ユニットの入力端の先端として機能し、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の尾端は前記相ユニットの入力端の尾端として機能する。
各前記直流変換ユニットの入力端の先端は前記MMCコンバータの直流側の正極に接続され、
各前記直流変換ユニットの入力端の尾端は前記MMCコンバータの直流側の負極に接続され、
前記MMCコンバータの交流側は中電圧グリッドに接続され、
前記直流変換ユニットにおいて、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の先端は前記インダクタの一端に接続され、前記インダクタの他端は前記直流変換ユニットの入力端の先端として機能し、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の尾端は前記直流変換ユニットの入力端の尾端として機能し、
前記直流変換ユニットにおいて、前記カスケード型マルチポートコンバータの第1AC/DCコンバータは2本の直通リード線で代替される。
本出願の実施例又は従来技術の技術的解決策を明らかに説明するために、以下は実施例又は従来技術の記載の必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下の記載の図面は本出願のいくつかの実施例のみであり、当業者にとって、進歩性に値する労働をしないことを前提として、これらの図面に示される構造に基づいて、他の図面を取得できる。
(1)低圧整流ユニットの数が全ての二次巻線の総数に等しく、各二次巻線は各低圧整流ユニットの入力端に一々対応するように接続される。
2、実際応用において、図5に示すように、各モジュールユニットは何れも1つの多重巻線トランスを含み、当該多重巻線トランスは少なくとも2つの磁気カラムを含み、同一の多重巻線トランスにおいて異なる磁気カラムでの二次巻線は独立の巻線であり、例えば、モジュール1における1つの磁気カラムでの二次巻線TX―SR11~TX―SR1nの間は独立せず、互いに影響し、二次巻線TX―SR11~TX―SR1nのうちの任意の1つ、モジュール1における別の磁気カラムでの二次巻線TX―SL11~TX―SL1n、モジュール2、3における二次巻線は何れも独立し、他の磁気カラムでの二次巻線は同様であるため、ここで、一々贅言しない。
複数の独立の二次巻線は、共有される低圧整流ユニットの入力端に直列接続されてもよい(図7aに示すように、図7aは図4に基づいて、2つの独立の二次巻線が1つの低圧整流ユニットを共有することを例として展示する)。具体的に、図7aに示すように、二次巻線のTX―S11の一端は低圧整流ユニットA/D―S11の入力端の先端に接続され、その他端は二次巻線のTX―S21の一端に接続され、二次巻線のTX―S21の他端は低圧整流ユニットA/D―S11の入力端の尾端に接続される。
Claims (20)
- カスケード型マルチポートコンバータであって、複数のモジュールユニットと複数の低圧整流ユニットとを含み、前記モジュールユニットは少なくとも1つの多重巻線トランスと少なくとも1つの高圧変換ユニットとを含み、
各前記高圧変換ユニットの入力端は前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の両ポートの間にカスケードされ、
前記モジュールユニットにおいて、前記多重巻線トランスの一次巻線は対応する前記高圧変換ユニットの出力端に接続され、前記多重巻線トランスの二次巻線は対応する前記低圧整流ユニットの対応する入力端に接続され、
一部の前記低圧整流ユニットの出力端はバスバーを共有するように接続されることで、バスバーを共有するように接続される低圧整流ユニットが接続された各前記多重巻線トランスには何れも、間接的にバスバーを共有するように接続される少なくとも1つの前記二次巻線が存在し、且つ少なくとも1つの対応前記多重巻線トランスには、独立して出力する少なくとも1つの前記二次巻線が存在することを特徴とするカスケード型マルチポートコンバータ。 - バスバーを共有するように接続される低圧整流ユニットが接続された各多重巻線トランスには何れも、対応する低圧整流ユニットによって独立して出力する少なくとも1つの二次巻線が存在するか、又は、
バスバーを共有するように接続される低圧整流ユニットが接続された各多重巻線トランスには、少なくとも1つのモジュールユニットがさらに存在し、その内部の二次巻線が何れも他の対応する二次巻線との間接的なバスバー共有接続を実現することを特徴とする請求項1に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。 - バスバーを共有するように接続される各前記低圧整流ユニットはさらに共通バスバーによって外部電源に接続されることを特徴とする請求項1に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 少なくとも1つの追加の冗長モジュールユニットをさらに含み、
前記冗長モジュールユニット内の各二次巻線は何れも対応する低圧整流ユニットによって独立して出力することを特徴とする請求項1に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。 - 前記低圧整流ユニットの数は全ての前記二次巻線の総数に等しく、各前記二次巻線は各前記低圧整流ユニットの入力端に一々対応するように接続されることを特徴とする請求項1に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 前記低圧整流ユニットの数は全ての前記二次巻線の総数より小さく、複数の独立の前記二次巻線は同一の前記低圧整流ユニットを共有していることを特徴とする請求項1に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 複数の独立の前記二次巻線は、異なる前記多重巻線トランスの二次巻線、及び/又は、同一の前記多重巻線トランスにおける、異なる磁気カラムでの二次巻線を含むことを特徴とする請求項6に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 複数の独立の前記二次巻線は、共有される前記低圧整流ユニットの入力端に直列接続されるか、又は、共有される前記低圧整流ユニットの入力端に並列接続されることを特徴とする請求項6に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 複数のマルチポート多重化ユニットをさらに含み、
前記マルチポート多重化ユニットの各入力端は異なる低圧整流ユニットの対応する出力端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項1~8の何れか1つに記載のカスケード型マルチポートコンバータ。 - 前記マルチポート多重化ユニットはマルチ入力結合ブランチ、又は、マルチ入力結合ブランチ及びその後段のコンバータを含むことを特徴とする請求項9に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 前記マルチ入力結合ブランチは、マルチ入力直列接続構造、マルチ入力並列接続構造及びマルチ入力直並列接続切替構造のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項10に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 前記マルチポート多重化ユニットはマルチ入力結合ブランチ、及びその後段のコンバータを含み、前記マルチ入力結合ブランチは前記マルチ入力直並列接続切替構造を含む場合、
前記マルチ入力直並列接続切替構造におけるスイッチは何れも双方向スイッチであることを特徴とする請求項11に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。 - 前記コンバータが一方向コンバータであると、前記マルチ入力直並列接続切替構造において、入力端の正極又は負極に接続される双方向スイッチは、ダイオードで代替されることを特徴とする請求項12に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 各前記モジュールユニットの入力端はカスケードされ、カスケードされた両端は前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の両ポートとして機能し、
前記モジュールユニットにおける前記高圧変換ユニットが1つである場合、前記高圧変換ユニットの入力端は前記モジュールユニットの入力端の両ポートとし機能し、前記モジュールユニットにおける前記高圧変換ユニットが1つより多い場合、各前記高圧変換ユニットの入力端はカスケードされ、カスケードされた両端は前記モジュールユニットの入力端の両ポートとして機能することを特徴とする請求項1~8の何れか1つに記載のカスケード型マルチポートコンバータ。 - 前記高圧変換ユニットはDC/ACコンバータと第1AC/DCコンバータとを含み、
前記第1AC/DCコンバータの交流側は前記高圧変換ユニットの入力端として機能し、
前記第1AC/DCコンバータの直流側は前記DC/ACコンバータの直流側に接続され、
前記DC/ACコンバータの交流側は前記高圧変換ユニットの出力端として機能することを特徴とする請求項1~8の何れか1つに記載のカスケード型マルチポートコンバータ。 - 前記第1AC/DCコンバータはフルブリッジ型構造又はハーフブリッジ型構造であることを特徴とする請求項15に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 前記低圧整流ユニットは第2AC/DCコンバータを含み、
前記第2AC/DCコンバータの交流側は前記低圧整流ユニットの入力端として機能し、
前記第2AC/DCコンバータの直流側は前記低圧整流ユニットの出力端として機能することを特徴とする請求項15に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。 - 対応する巻線によって、前記DC/ACコンバータと前記第2AC/DCコンバータとからなる構造は、デュアルアクティブブリッジ構造、LLC構造及CLLC構造のうちの任意の1つであることを特徴とする請求項17に記載のカスケード型マルチポートコンバータ。
- 三相中電圧入力システムであって、3つの相ユニットを含み、前記相ユニットはインダクタと、請求項1~18の何れか1つに記載のカスケード型マルチポートコンバータとを含み、
各前記相ユニットの入力端の先端は中電圧グリッドに接続され、
各前記相ユニットの入力端の尾端は接続され、
前記相ユニットにおいて、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の先端は前記インダクタの一端に接続され、前記インダクタの他端は前記相ユニットの入力端の先端として機能し、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の尾端は前記相ユニットの入力端の尾端として機能することを特徴とする三相中電圧入力システム。 - 三相中電圧入力システムであって、MMCコンバータと、N個の直流変換ユニットとを含み、前記直流変換ユニットはインダクタと、請求項1~18の何れか1つに記載のカスケード型マルチポートコンバータとを含み、Nは正の整数であり、
各前記直流変換ユニットの入力端の先端は前記MMCコンバータの直流側の正極に接続され、
各前記直流変換ユニットの入力端の尾端は前記MMCコンバータの直流側の負極に接続され、
前記MMCコンバータの交流側は中電圧グリッドに接続され、
前記直流変換ユニットにおいて、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の先端は前記インダクタの一端に接続され、前記インダクタの他端は前記直流変換ユニットの入力端の先端として機能し、前記カスケード型マルチポートコンバータの入力端の尾端は前記直流変換ユニットの入力端の尾端として機能し、
前記直流変換ユニットにおいて、前記カスケード型マルチポートコンバータの第1AC/DCコンバータは2本の直通リード線で代替されることを特徴とする三相中電圧入力システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011060759.0 | 2020-09-30 | ||
CN202011060759.0A CN112217408B (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种级联式多端口变换器及三相中压输入*** |
PCT/CN2021/116649 WO2022068530A1 (zh) | 2020-09-30 | 2021-09-06 | 一种级联式多端口变换器及三相中压输入*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023525381A JP2023525381A (ja) | 2023-06-15 |
JP7505031B2 true JP7505031B2 (ja) | 2024-06-24 |
Family
ID=74052444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022569565A Active JP7505031B2 (ja) | 2020-09-30 | 2021-09-06 | カスケード型マルチポートコンバータ及び三相中電圧入力システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230369958A1 (ja) |
EP (1) | EP4224691A1 (ja) |
JP (1) | JP7505031B2 (ja) |
CN (1) | CN112217408B (ja) |
WO (1) | WO2022068530A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112217407B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-05-24 | 阳光电源股份有限公司 | 一种级联式多端口变换器及三相中压输入*** |
CN112217408B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-05-24 | 阳光电源股份有限公司 | 一种级联式多端口变换器及三相中压输入*** |
CN113676058B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-09-05 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 一种电源变换模块的均压装置以及一种电源变换*** |
US11909314B2 (en) * | 2021-11-26 | 2024-02-20 | City University Of Hong Kong | Reconfigurable single-inductor multiport converter |
CN114665716A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-06-24 | 国网智能电网研究院有限公司 | 一种高压直流变压器及*** |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005524375A (ja) | 2002-04-23 | 2005-08-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Llcハーフブリッジコンバータ |
JP2008160948A (ja) | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP2011234564A (ja) | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Ihi Corp | 電源装置 |
WO2015004989A1 (ja) | 2013-07-11 | 2015-01-15 | 富士電機株式会社 | 双方向dc/dcコンバータ |
WO2016098178A1 (ja) | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 株式会社日立製作所 | 電力変換器 |
JP2017131086A (ja) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 富士電機株式会社 | 直流電源装置 |
JP2017139948A (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | 充電ステーション用の回路システム、充電ステーションおよび充電ステーションの使用方法 |
JP2018026961A (ja) | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Tdk株式会社 | スイッチング電源装置 |
US20180262117A1 (en) | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd | Power electronic conversion unit and system |
CN109039081A (zh) | 2018-06-20 | 2018-12-18 | 中国科学院电工研究所 | 电力电子变压器、双向直流变换器及其控制方法 |
JP2019134665A (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | サングロー パワー サプライ カンパニー リミテッド | 光起電力ソリッドステート変圧器、光起電力インバータシステム及び双方向高電圧変流器 |
JP2019205321A (ja) | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 直流電圧変換回路、及び電源システム |
JP2020061807A (ja) | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
CN111355378A (zh) | 2019-12-20 | 2020-06-30 | 深圳市高斯宝电气技术有限公司 | 一种llc谐振型dc/dc变换器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5796595A (en) * | 1994-02-25 | 1998-08-18 | Astec International Limited | Interleaved continuous flyback power converter system |
JP4208018B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2009-01-14 | サンケン電気株式会社 | 直流変換装置 |
CN101593611A (zh) * | 2008-05-29 | 2009-12-02 | 马志刚 | 可中和负面电量的模块绕组通用变压器 |
US9184660B2 (en) * | 2010-08-18 | 2015-11-10 | Finsix Corporation | Very high frequency switching cell-based power converter |
CN104078992B (zh) * | 2013-03-31 | 2018-05-04 | 张良华 | 一种储能电压平衡电力电子电能变换***及其控制方法 |
CN109391161A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 电力电子变换单元及*** |
CN208299694U (zh) * | 2017-10-17 | 2018-12-28 | 深圳市优优绿能电气有限公司 | 一种多路输入并联且多路输出并联的功率变换器 |
CN112217408B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-05-24 | 阳光电源股份有限公司 | 一种级联式多端口变换器及三相中压输入*** |
CN112217407B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-05-24 | 阳光电源股份有限公司 | 一种级联式多端口变换器及三相中压输入*** |
-
2020
- 2020-09-30 CN CN202011060759.0A patent/CN112217408B/zh active Active
-
2021
- 2021-09-06 JP JP2022569565A patent/JP7505031B2/ja active Active
- 2021-09-06 WO PCT/CN2021/116649 patent/WO2022068530A1/zh unknown
- 2021-09-06 US US18/029,439 patent/US20230369958A1/en active Pending
- 2021-09-06 EP EP21874191.6A patent/EP4224691A1/en active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005524375A (ja) | 2002-04-23 | 2005-08-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Llcハーフブリッジコンバータ |
JP2008160948A (ja) | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP2011234564A (ja) | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Ihi Corp | 電源装置 |
WO2015004989A1 (ja) | 2013-07-11 | 2015-01-15 | 富士電機株式会社 | 双方向dc/dcコンバータ |
WO2016098178A1 (ja) | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 株式会社日立製作所 | 電力変換器 |
JP2017131086A (ja) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 富士電機株式会社 | 直流電源装置 |
JP2017139948A (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | 充電ステーション用の回路システム、充電ステーションおよび充電ステーションの使用方法 |
JP2018026961A (ja) | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Tdk株式会社 | スイッチング電源装置 |
US20180262117A1 (en) | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd | Power electronic conversion unit and system |
JP2019134665A (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | サングロー パワー サプライ カンパニー リミテッド | 光起電力ソリッドステート変圧器、光起電力インバータシステム及び双方向高電圧変流器 |
JP2019205321A (ja) | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 直流電圧変換回路、及び電源システム |
CN109039081A (zh) | 2018-06-20 | 2018-12-18 | 中国科学院电工研究所 | 电力电子变压器、双向直流变换器及其控制方法 |
JP2020061807A (ja) | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
CN111355378A (zh) | 2019-12-20 | 2020-06-30 | 深圳市高斯宝电气技术有限公司 | 一种llc谐振型dc/dc变换器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023525381A (ja) | 2023-06-15 |
US20230369958A1 (en) | 2023-11-16 |
CN112217408B (zh) | 2022-05-24 |
EP4224691A1 (en) | 2023-08-09 |
CN112217408A (zh) | 2021-01-12 |
WO2022068530A1 (zh) | 2022-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7505031B2 (ja) | カスケード型マルチポートコンバータ及び三相中電圧入力システム | |
EP4224692A1 (en) | Cascaded multi-port converter and three-phase medium-voltage input system | |
US20200212807A1 (en) | Multi-Output Hybrid Converter and Method Thereof | |
US9502991B2 (en) | Hybrid converter and wind power generating system | |
CN104218805B (zh) | 一种单双极性转换直流变换器 | |
CN110165896B (zh) | 一种基于集中式多绕组变压器的直流变压器及控制方法 | |
CN108429497B (zh) | 一种开关磁阻发电机自强励高压变流*** | |
AU2019343425A1 (en) | Photovoltaic power generation inverter system | |
KR20210031954A (ko) | 일방향 직류 전압 변환 장치와 시스템 및 그 제어 방법 | |
WO2022088655A1 (zh) | 一种电源***、电力电子电路及电池模块 | |
EP3985849A1 (en) | Power conversion system with series / parallel connected dc/dc converters for charging systems | |
CN102904420A (zh) | 多端口变流器 | |
CN115912925A (zh) | Llc谐振变换电路、充电设备、储能设备和用电设备 | |
WO2023093083A1 (zh) | 一种充电装置及*** | |
CN115362610B (zh) | 具有多个lvdc输出的sst*** | |
KR101297080B1 (ko) | 직렬보상 하프 브릿지 다중 모듈 컨버터 | |
WO2021208141A1 (zh) | 一种电源*** | |
CN211479840U (zh) | 一种磁集成滤波器、单相逆变器和三相逆变器 | |
US20230253888A9 (en) | Power supply unit and loop power supply system | |
Rahman et al. | Novel dynamic power balancing solution for minimization overdesigning in military aircraft power system architecture | |
JP7506737B2 (ja) | エネルギー変換装置 | |
WO2023288235A1 (en) | High and medium voltage power converters with switch modules parallel driving a single transformer primary | |
WO2018145748A1 (en) | Parallel connecting of cell modules in a modular multilevel converter by means of interphase transformers | |
TWI749806B (zh) | 應用於固態變壓器之電源轉換架構及具有該電源轉換架構之充電系統 | |
CN211907189U (zh) | 一种集成电抗器、功率变换电路、两级式逆变器及汇流箱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7505031 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |