[实用新型]一种电能路由器

权利要求书

1.一种电能路由器，其特征在于，包括：三个相单元；

每个相单元包括两个串联连接的桥臂单元，两个所述桥臂单元串联的连接点形成对应相单元的高压交流端口；

各个高压交流端口分别与对应相的交流电源连接；

三个相单元并联连接以形成高压直流端口；

每个桥臂单元由桥臂电抗器、功率模块单元和多个混合交流子模块串联连接组成；

每个相单元中通过接入不同数量的混合交流子模块以形成对应相单元的不同电压等级交流端口。

2.根据权利要求1所述的电能路由器，其特征在于，所述功率模块单元包括多个串联连接的功率子模块；

所述功率子模块包括半桥型子模块或全桥型子模块。

3.根据权利要求2所述的电能路由器，其特征在于，每个桥臂单元还串联连接有多个混合直流子模块；

通过接入不同数量的混合直流子模块以形成不同电压等级直流端口。

4.根据权利要求3所述的电能路由器，其特征在于，所述电能路由器还包括控制器，

所述控制器与各个直流端口、交流端口、各个所述功率子模块、混合直流子模块以及混合交流子模块连接，用于控制各个子模块的工作状态，以实现多个不同电压等级直流端口或多个不同电压等级交流端口输出电压的变换。

5.根据权利要求3所述的电能路由器，其特征在于，

多个所述混合直流子模块的直流输出端之间以串联、并联、串并混联中的任意一种连接方式连接；

所述相单元中多个混合交流子模块的交流输出端之间以串联、并联、串并混联中任意一种连接方式连接。

6.根据权利要求2所述的电能路由器，其特征在于，所述半桥型子模块包括直流电容器、两个IGBT器件、电阻和晶闸管，其中，

两个IGBT器件串联连接，形成IGBT器件串联支路；

所述IGBT器件串联支路、电阻和直流电容器并联连接；

所述晶闸管与两个IGBT器件的任意一个并联连接，所述晶闸管的阳极与所述直流电容器的负极连接，阴极与并联连接的所述IGBT器件的集电极并联连接，所述晶闸管的阴极引出半桥型子模块的正极输出，阳极引出半桥型子模块的负极输出。

7.根据权利要求2所述的电能路由器，其特征在于，所述全桥型子模块包括直流电容器、四个IGBT器件、电阻，其中，

四个IGBT器件两两串联连接，形成两个IGBT器件串联支路；

两个IGBT器件串联支路、电阻和直流电容器并联连接，所述两个IGBT器件串联支路中串联连接点分别作为全桥型子模块正极输出和负极输出。

8.根据权利要求3所述的电能路由器，其特征在于，所述混合直流子模块包括：第一前级电路和后级隔离型DC/DC变换器电路，其中，

所述第一前级电路为所述半桥型子模块或者全桥型子模块的任意一种，所述第一前级电路包括直流电容器，所述第一前级电路的直流电容器的正极和负极与所述后级隔离型DC/DC变换器的第一端连接；

所述后级隔离型DC/DC变换器为隔离型双有源桥DAB变换器或者隔离型谐振式变换器的任意一种，所述后级隔离型DC/DC变换器的第二端作为所述混合直流子模块的直流输出端。

9.根据权利要求2所述的电能路由器，其特征在于，所述混合交流子模块包括第二前级电路和后级逆变变换电路，其中，

所述第二前级电路包括直流电容器，所述第二前级电路中的直流电容器的正极和负极与所述后级逆变电路的直流端连接；

所述第二前级电路为半桥型子模块或者全桥型子模块的任意一种，所述后级逆变电路为单级逆变电路或两级逆变电路的任意一种；

所述单级逆变电路包括全桥逆变电路、单相隔离变压器，所述单相隔离变压器的第一端绕组与所述全桥逆变电路的交流端连接，第二端绕组作为所述混合交流子模块的交流输出端；

所述两级逆变电路包括隔离型双有源桥DAB变换器或者隔离型谐振式变换器的任意一种、全桥拓扑电路，所述全桥逆变电路的直流端与隔离型双有源桥DAB变换器或者隔离型谐振式变换器的任意一种的输出端连接，所述全桥逆变电路的交流端作为所述混合交流子模块的交流输出端。