(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910314789.0
(22)申请日 2019.04.18
(71)申请人 清华大学
地址 100084 北京市海淀区清华园
(72)发明人 王奎 郑泽东 许烈 李永东
(74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事
务所(普通合伙) 11201
代理人 张润
(51)Int.Cl.
H02M 3/335(2006.01)
H02J 1/10(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种混合储能型直流变压器
及其控制方法，其中，变压器包括：交流电抗器、
模块化多电平变换器，其中，功率型储能和能量
型储能分别接入到储能型模块化多电平变换器
的两相子模块中，通过控制高压直流电流中的低
频分量和高频分量分别由能量型储能和功率型
储能提供，从而实现混合储能的功能，多绕组高
频变压器的每个副边采用二极管整流或可控整
流后得到多路低压直流输出。该变压器同时兼具
直流变压器和储能功能，控制灵活，集成度高，适
用于直流微网、配网以及舰船中压直流综合电力
系统等场合。权利要求书2页 说明书7页 附图5页CN 110022071 A 2019.07.16
C N 110022071
A
权 利 要 求 书1/2页CN 110022071 A
1.一种混合储能型直流变压器，其特征在于，包括：
交流电抗器和多个输出整流单元；
多绕组高频变压器，所述多绕组变压器的每个副边绕组一一对应与所述多个输出整流单元的每个输出整流单元的交流输入端并联，至少一个所述输出整流单元的直流输出端并联以构成一路低压直流，从而得到多路低压直流输出；以及
储能型模块化多电平变换器，所述储能型模块化多电平变换器为H桥结构，所述储能型模块化多电平变换器包括两相电路，每相电路包括上桥臂和下桥臂，其中，所述上桥臂由多个储能子模块的交流输出端依次串联后与桥臂电抗器串联构成，所述下桥臂由桥臂电抗器与所述多个储能子模块的交流输出端依次串联构成，所述两相电路的上桥臂的上端分别与高压直流电网正极相连，所述两相电路的下桥臂的下端分别与所述高压直流电网的负极相连，所述每相电路的上桥臂的下端与下桥臂的上端相连，形成对应相的交流输出端，所述两相电路的交流输出端与所述交流电抗器串联后与多绕组高频变压器的原边绕组并联。
2.根据权利要求1所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，所述多个储能子模块的每个储能子模块包括：
第一MMC子模块和第一储能元件；
DC/DC单元，所述DC/DC单元的一端与所述MMC子模块的直流侧并联，所述DC/DC单元的另一端与所述储能元件并联。
3.根据权利要求1所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，所述多个储能子模块的每个储能子模块包括：
第二MMC子模块和第二储能元件，所述第二MMC子模块的直流侧与所述储能元件并联。
4.根据权利要求2或3所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，MMC子模块为半桥变换器、或者全桥变换器、或者混合使用半桥和全桥变换器。
5.根据权利要求2所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，所述DC/DC单元为非隔离型双向boost电路或隔离型双有源全桥变换器电路。
6.根据权利要求2或3所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，储能元件为功率型储能元件或能量型
储能元件，其中，所述功率型储能元件包括超级电容，所述能量型储能元件包括锂电池、蓄电池和钒电池中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，所述储能型模块化多电平变换器的其中一相电路的上桥臂和下桥臂的储能子模块采用所述功率型储能，另一相的上桥臂和下桥臂的储能子模块采用所述能量型储能。
8.根据权利要求1所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，所述多个输出整流单元的每个输出整流单元包括：
直流滤波电感和直流电容；
二极管整流桥，所述二极管整流桥的交流输入端与所述多绕组高频变压器的一个副边绕组相连，直流输出端与所述直流滤波电感串联后与所述直流电容并联。
9.根据权利要求1所述的混合储能型直流变压器，其特征在于，输出整流单元为全桥变换器，其中，所述全桥变换器的交流输入端与所述多绕组高频变压器的一个副边绕组相连，直流输出端与直流电容并联。
10.一种混合储能型直流变压器的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项
2
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议