[发明专利]用于输送HVDC电流的DC/DC转换器的非线性控制装置

摘要

本发明涉及一种双向多级DC/DC转换器及其非线性控制，适合于在至少一个能量源与一电力分配网路之间转移电力。

主权项

一种包括n个转换级的多级DC/DC转换器，n大于或等于2，所述转换器适合于以双向方式在至少一个单独DC电压源(10；10')与一DC电压网络源(60)之间转移电力，所述网络源的电压(Vout‑total)大于所述单独DC电压源中的每个的电压，所述n个转换级中的每个包括：转换器模块(30')，适合于以双向方式在所述单独DC电压源之一与所述DC电压网络源之间转移电力，所述转换器模块(30')包括一具有初级绕组(21a)和次级绕组(21b)以及漏电感(21c)的变压器(21)，所述变压器的变压系数(m)大于1，所述转换器模块(30')进一步包括处于双有源桥拓扑的第一转换器(20a)和处于双有源桥拓扑的第二转换器(20b)，所述转换器中的每个在单相桥式配置中包括多个栅极受控双向开关(J1，J2，J3，J4，J5，J6，J7，J8)用于将DC电压转换为AC电压，所述第一转换器(20a)被连接到所述初级绕组(21a)的端子，所述第二转换器(20b)被连接到所述次级绕组(21b)的端子，所述初级绕组(21a)在其端子处具有第一AC电压(V'in)并且所述次级绕组在其端子处具有第二AC电压(V'out)，所述第一转换器(20a)在其端子处具有由单独DC电压源给予该单独DC电压源所连接的端子的第一DC电压，并且所述第二转换器(20b)在其端子处具有所述网络源给予的第二DC电压；所述n个转换级中的每个的第二转换器(20b)被串联，所述第二转换器(20b)输出的n个电压的总和(Vout)等于所述网络源的电压(Vout‑total)，其特征在于，所述n个转换级中的每个另外包括：在所述n个转换级的每个中皆相同的独立控制模块，适合于控制所述转换级的转换器模块(30')，所述控制模块被连接到所述转换器模块(30')的开关(J1，J2，J3，J4，J5，J6，J7，J8)的栅极处以在切换周期T期间对所述开关的切换状态进行控制，所述控制模块被配置为将所述第一转换器(20a)中的DC侧电流(i1)的值与参考电流(im1‑ref)进行比较，并且被配置为对因通过切换所述开关(J1，J2，J3，J4，J5，J6，J7，J8)而在所述变压器(21)的初级绕组(21a)处的AC电压与次级绕组(21b)处的AC电压之间引起的相位偏移(d)进行调整，所述调整依据所述比较的结果来对所述转换器模块(30')所输送的电力进行调整。