[发明专利]一种基于集中式多绕组变压器的直流变压器及控制方法

权利要求书

1.一种基于集中式多绕组变压器的直流变压器，其特征在于：包括M个输入串联输出并联的直流变压器单元，M个直流变压器单元的中压直流侧输入端口串联组成直流变压器的中压直流侧端口，M个直流变压器单元的低压直流侧输出端口并联组成直流变压器的低压直流侧端口，其中，各直流变压器单元间的多绕组高频变压器相互独立；各直流变压器单元均包含N个输入串联、输出并联的子模块，N≥3；N个子模块的输入滤波电容C_ini串联组成该直流变压器单元的中压直流侧输入端口，输出滤波电容C_oi并联组成该直流变压器单元的低压直流侧输出端口；

子模块i在中压直流侧包含输入滤波电容C_ini、由两个开关管串联组成的第一桥臂、传输电感L_si、隔直电容C_di与和变压器原边绕组，第一开关管Q_i1与第二开关管Q_i2串联组成第一桥臂后与输入滤波电容C_ini并联，第一桥臂中间点与传输电感L_si、隔直电容C_di串联后连接变压器原边绕组#ip的端子P_i1；在低压直流侧包含输出滤波电容C_oi、由两个开关管串联组成的第二桥臂和变压器副边绕组，第三开关管Q_i3与第四开关管Q_i4串联组成第二桥臂后与输出滤波电容C_oi并联，第二桥臂中间点连接变压器副边绕组#is的端子S_i1；各直流变压器单元内N个子模块的变压器原副边绕组均绕制在同一个变压器磁芯上，且原边绕组的P₁₂、P₂₂、……、P_N2端子相连接；副边绕组的S₁₂、S₂₂、……、S_N2端子相连接，其中P₁₂、P₂₂、……、P_N2、S₁₂、S₂₂、……、S_N2端子为多绕组变压器同名端。

2.一种基于集中式多绕组变压器的直流变压器，其特征在于：包括M个输入串联输出并联的直流变压器单元，M个直流变压器单元的中压直流侧输入端口串联组成直流变压器的中压直流侧端口，M个直流变压器单元的低压直流侧输出端口并联组成直流变压器的低压直流侧端口，其中，各直流变压器单元间的多绕组高频变压器相互独立；各直流变压器单元均包含N个输入串联、输出并联的子模块，N≥3；N个子模块的输入滤波电容C_ini串联组成该直流变压器单元的中压直流侧输入端口，输出滤波电容C_oi并联组成该直流变压器单元的低压直流侧输出端口；

子模块i在中压直流侧包含输入滤波电容C_ini、由两个开关管串联组成的第一桥臂、传输电感L_si、隔直电容C_di与和变压器原边绕组，第一开关管Q_i1与第二开关管Q_i2串联组成第一桥臂后与输入滤波电容C_ini并联，第一桥臂中间点与传输电感L_si、隔直电容C_di串联后连接变压器原边绕组#ip的端子P_i1；在低压直流侧包含输出滤波电容C_oi、由两个开关管串联组成的第二桥臂和变压器副边绕组，第三开关管Q_i3与第四开关管Q_i4串联组成第二桥臂后与输出滤波电容C_oi并联，第二桥臂中间点连接变压器副边绕组#is的端子S_i1；各直流变压器单元内N个子模块的变压器原副边绕组均绕制在同一个变压器磁芯上，且原边绕组的P₁₂、P₂₂、……、P_N2端子相连接；副边绕组的异名端顺次连接，即S_i2端子连接S_(i+1)1端子(i＝1、2、……、N-1)，最后端子S_N2连接端子S₁₁，其中P₁₂、P₂₂、……、P_N2、S₁₂、S₂₂、……、S_N2端子为多绕组变压器同名端。