[实用新型]交直流变换装置以及交直流变换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流直流变换领域，具体而言，涉及一种交直流变换装置以及交直流变换系统。

背景技术

目前双向AC-DC变换器的技术路线主要采用两级结构，包括与电网连接的隔离变压器，双向AC-DC整流器/逆变器，直流母线和双向DC-DC。由于采用两级结构(中间采用DC-link)和工频隔离变压器，会造成系统体积大，重量重，并且伴随的是系统效率低。

因此需要设计一个新的双向AC-DC变换器满足用户的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种交直流变换装置以及交直流变换系统，来实现减少变换器的级数、减少电能变换的次数、提高系统的效率、简化拓扑结构、降低系统体积和重量的目的，实现了直流到交流和交流到直流的变换。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种交直流变换装置，所述交直流变换装置包括三相矩阵开关单元、高频变压器单元、整流逆变单元，所述三相矩阵开关单元、所述高频变压器单元以及所述整流逆变单元依次串联；在交流变换为直流的工作状态时，所述三相矩阵开关单元将输入的交流电转换为第一频率的交流电后传输给所述高频变压器单元，所述高频变压器单元将所述第一频率的交流电转换为第二频率的交流电后传输给所述整流逆变单元，所述整流逆变单元将接收到的所述第二频率的交流电转换为直流电后输出；在直流变换为交流的工作状态时，所述整流逆变单元将输入的直流电转化为第三频率的交流电后传输给所述高频变压器单元，所述高频变压器单元将所述第三频率的交流电转化为第四频率的交流电后传输给所述三相矩阵开关单元，所述三相矩阵开关单元将第四频率的交流电变换成第五频率的交流电后输出。

在本实用新型较佳的实施例中，所述交直流变换装置还包括第一谐振单元，所述第一谐振单元电性连接于所述三相矩阵开关单元和所述高频变压器单元之间，所述第一谐振单元用于提高系统效率。

在本实用新型较佳的实施例中，所述交直流变换装置还包括第二谐振单元，所述第二谐振单元电性连接于所述整流逆变单元和所述高频变压器单元之间，所述第二谐振单元用于提高系统效率。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一谐振单元或第二谐振单元包括LC串联谐振电路、LLC谐振电路、LC并联谐振电路或LCC串并联谐振电路其中的任意一种。

在本实用新型较佳的实施例中，所述交直流变换装置还包括吸收电路单元，在交流变换为直流的工作状态时，所述吸收电路单元电性连接于所述三相矩阵开关单元与所述高频变压器单元之间，在直流变换为交流的工作状态时，所述吸收电路单元电性连接于所述高频变压器单元与所述整流逆变单元之间，所述吸收电路单元用于吸收所述三相矩阵开关单元或所述整流逆变单元的电压浪涌。

在本实用新型较佳的实施例中，所述三相矩阵开关单元包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容以及第三电容，所述第一桥臂以及所述第二桥臂串联后与所述高频变压器单元电性连接，所述第三桥臂以及所述第四桥臂串联后与所述高频变压器单元电性连接，所述第五桥臂以及所述第六桥臂串联后与所述高频变压器单元电性连接；所述第一桥臂与所述第二桥臂之间电性连接所述第一电感后与三相电中的第一相电连接，所述第三桥臂与所述第四桥臂之间电性连接所述第二电感后与三相电中的第二相电连接，所述第五桥臂与所述第六桥臂之间电性连接所述第三电感后与三相电中的第三相电连接；所述第一电容、所述第二电容以及所述第三电容一端对应与所述第一电感、所述第二电感以及所述第三电感电性连接，所述第一电容、所述第二电容以及所述第三电容另一端电性连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一桥臂由两个功率器件组成，所述功率器件采用MOSFET或IGBT时，所述第一桥臂采用共源极连接方式或共射极连接方式；所述功率器件采用RB-IGBT时，所述第一桥臂采用反向并联。

在本实用新型较佳的实施例中，所述整流逆变单元包括全桥结构电路。

在本实用新型较佳的实施例中，所述整流逆变单元包括单相矩阵开关电路。