变压器电路及其控制方法技术

本申请涉及变压器电路及其控制方法，包括：高压侧有源桥电路、分裂磁路高频隔离变压器和至少两个低压侧有源桥电路；其中，分裂磁路高频隔离变压器为高压侧多绕组并联、低压侧各绕组独立的结构；高压侧有源桥电路的输出端与分裂磁路高频隔离变压器的输入端连接，分裂磁路高频隔离变压器的至少两个输出端分别与至少两个低压侧有源桥电路的输入端连接。本申请提供的变压器电路及其控制方法不仅能够实现变压器电路的高压侧电路和低压侧电路之间的电压变换和功率控制，也可以实现各低压侧电路之间的电压变换和功率控制。

Transformer Circuit and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
变压器电路及其控制方法
本专利技术属于电力
，涉及一种变压器电路及其控制方法。
技术介绍
随着直流配电网的发展，直流变压器作为直流配电网的关键设备，得到了广泛的关注和研究。目前，直流变压器的拓扑结构主要分为双有源全桥双向(DualActiveBridge,DAB)变压器和模块化多电平变压器(ModularMultilevelConverter，MMC)。其中，DAB变压器采用高压侧串联，低压侧并联的结构，该结构可以实现高、低电压侧的电气隔离，将输入的高电压转换为低电压进行输出。但是，现有的直流变压器的低压侧为一个低压馈出端口，对于要求多个低压馈出端口的应用场合，则需多个直流变压器并联实现，导致成本大大增加。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有直流配电网中直流变压器成本高的问题，提供一种适用于直流配电网的变压器电路及其控制方法。本专利技术实施例提供一种变压器电路，包括：高压侧有源桥电路、分裂磁路高频隔离变压器和至少两个低压侧有源桥电路；所述分裂磁路高频隔离变压器为高压侧多绕组并联、低压侧各绕组独立的结构；所述高压侧有源桥电路的输出端与所述分裂磁路高频隔离变压器的输入端连接，所述分裂磁路高频隔离变压器的至少两个输出端分别与至少两个低压侧有源桥电路的输入端连接。上述变压器电路由于采用分裂磁路高频隔离变压器，将其输出端连接多个低压侧有源桥电路馈出端口，实现了多个低压侧馈出端口并联的输出，在要求多个低压侧输出端口的应用直流配电网中，本专利技术实施例提供的变压器电路因简化了电路结构，从而降低了设备成本，提高了运行效率。在其中一个实施例中，所述高压侧有源桥电路包括第一半桥电路和第二半桥电路，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路均包括两个开关电路；所述分裂磁路高频隔离变压器的高压侧包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组并联；所述第一半桥电路的两个开关电路的公共端与所述第一绕组的第二端，以及与所述第二绕组的第二端连接，所述第二半桥电路的两个开关电路的公共端与所述第一绕组的第一端，以及与所述第二绕组的第一端连接。在其中一个实施例中，所述分裂磁路高频隔离变压器的低压侧包括N个第三绕组；其中，2≤N；每个所述第三绕组的输出端与对应的低压侧有源桥电路的输入端连接。在其中一个实施例中，所述低压侧有源桥电路包括第三半桥电路和第四半桥电路；所述第三半桥电路和所述第四半桥电路均包括两个开关电路；所述第三绕组的第一端与所述第四半桥电路的两个开关电路的公共端连接，所述第三绕组的第二端与所述第三半桥电路的两个开关电路的公共端连接。本专利技术实施例提供一种设备，包括至少多个上述的变压器电路。上述设备因为采用多个上述变压器电路实现了直流配电网中的一个高压直流母线和多个低压直流母线之间的电压变换和功率控制，降低了设备成本，减少了设备运行损耗，提高了设备运行效率。一种变压器电路的控制方法，包括：确定上述变压器电路的各第一脉冲的相位角；所述第一脉冲为所述变压器电路的各低压侧有源桥电路的输入脉冲；根据第二脉冲的相位角和占空比、各所述第一脉冲的相位角和占空比，控制所述变压器电路的电压和功率；所述第二脉冲为所述变压器电路的高压侧有源桥电路的输入脉冲。上述变压器电路的控制方法应用于上述变压器电路中，所述各第一脉冲由低压侧各有源桥电路的驱动控制电路产生，使得本专利技术实施例提供的变压器电路通过上述变压器电路的控制方法不仅可以实现直流变压器的高压侧与低压侧之间的电压变换和功率控制，而且可以实现低压侧多馈出端口间的电压变换和功率控制。在其中一个实施例中，所述确定所述变压器电路的各第一脉冲的相位角，包括：确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值；根据各所述第一脉冲对应的目标参考电流值和对应的低压侧有源桥电路的实际电流值，确定各所述第一脉冲的相位角。其中一个实施例中，所述确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值，包括：根据预设的第一电压值和所述高压侧有源桥电路的实际电压确定所述目标参考电流值。在其中一个实施例中，所述根据预设的第一电压值和所述高压侧有源桥电路的实际电压确定所述目标参考电流值，包括：确定所述第一电压值和所述高压侧有源桥电路的实际电压之间的第一电压差值；对所述第一电压差值进行比例积分运算，得到所述目标参考电流值。在其中一个实施例中，其特征在于，所述确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值，包括：根据预设的第二电压值和各所述低压侧有源桥电路的实际电压值，确定各所述低压侧有源桥电路的第一参考电流值；对各所述第一参考电流值进行校正，得到各所述目标参考电流值。上述实施例中，所述确定各所述低压侧有源桥电路的第一参考电流值，对第一参考电流进行校正，得到各所述目标参考电流值。其中对第一参考电流进行校正是为了使上述变压器电路低压侧实现均流控制，防止因低压侧端口电流不均匀输出，而造成对低压侧端口连接设备的损害，起到保护接入直流电网设备的作用。在其中一个实施例中，所述根据预设的第二电压值和各所述低压侧有源桥电路的实际电压值，确定各所述低压侧有源桥电路的第一参考电流值，包括：确定所述第二电压值和各所述低压侧有源桥电路的实际电压值之间的第二电压差值；对各所述第二电压差值进行比例积分运算，得到各所述低压侧有源桥电路的第一参考电流值。在其中一个实施例中，所述对各所述第一参考电流值进行校正，得到各所述目标参考电流值，包括：根据各所述低压侧有源桥电路的实际电流值，计算所述低压侧有源桥电路的平均电流值；计算各所述低压侧有源桥电路的实际电流值与所述电流平均值之间的电流差值；将各所述第一参考电流值与所述电流差值进行叠加运算，得到各所述目标参考电流值。在其中一个实施例中，所述对各所述第一参考电流值进行校正，得到所述目标参考电流值，包括：计算所述高压侧有源桥电路的平均电压值与所述高压侧有源桥电路的实际电压值之间的第三电压差值；对所述第三电压差值进行比例积分运算，得到第一电流校正值；将各所述第一参考电流值与所述第一电流校正值进行叠加运算，得到所述目标参考电流值。上述实施例中，所述对各所述第一参考电流值进行校正，得到所述目标参考电流值。其中，对各所述第一参考电流值进行校正是为了使上述变压器电路高压侧实现均压控制，有效防止了因高压侧端口电容制作工艺等误差引起的电压分配不均匀，而造成设备运行的不稳定的损害，起到保护接入直流电网设备的作用。在其中一个实施例中，所述确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值，包括：根据预设功率确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值。在其中一个实施例中，所述根据预设功率确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值，包括：根据预设功率确定各所述低压侧有源桥电路的第二参考电流值；对各所述第二参考电流值进行校正，得到各所述目标参考电流值。在其中一个实施例中，所述对各所述第二参考电流值进行校正，得到各所述目标参考电流值，包括：计算所述高压侧有源桥电路的平均电压值与各所述高压侧有源桥电路的实际电压值之间的第四电压差值；对各所述第四电压差值进行比例积分运算，得到第二电流校正值；对各所述第二参考电流值和所述第二电流校正值进行叠加运算，得到各所述目标参考电流值。本申请提供的一种变压器电路及其控制方法，由于采用分裂磁路高频隔离变压器，将其输出端连接多个低压侧有源桥电路馈出端口，实现了多个低压侧馈出端口并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器电路，其特征在于，包括：高压侧有源桥电路、分裂磁路高频隔离变压器和至少两个低压侧有源桥电路；所述分裂磁路高频隔离变压器为高压侧多绕组并联、低压侧各绕组独立的结构；所述高压侧有源桥电路的输出端与所述分裂磁路高频隔离变压器的输入端连接，所述分裂磁路高频隔离变压器的至少两个输出端分别与所述至少两个低压侧有源桥电路的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种变压器电路，其特征在于，包括：高压侧有源桥电路、分裂磁路高频隔离变压器和至少两个低压侧有源桥电路；所述分裂磁路高频隔离变压器为高压侧多绕组并联、低压侧各绕组独立的结构；所述高压侧有源桥电路的输出端与所述分裂磁路高频隔离变压器的输入端连接，所述分裂磁路高频隔离变压器的至少两个输出端分别与所述至少两个低压侧有源桥电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述高压侧有源桥电路包括第一半桥电路和第二半桥电路，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路均包括两个开关电路；所述分裂磁路高频隔离变压器的高压侧包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组并联；所述第一半桥电路的两个开关电路的公共端与所述第一绕组的第二端，以及与所述第二绕组的第二端连接，所述第二半桥电路的两个开关电路的公共端与所述第一绕组的第一端，以及与所述第二绕组的第一端连接。3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述分裂磁路高频隔离变压器的低压侧包括N个第三绕组；其中，2≤N；每个所述第三绕组的输出端与对应的低压侧有源桥电路的输入端连接。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述低压侧有源桥电路包括第三半桥电路和第四半桥电路；所述第三半桥电路和所述第四半桥电路均包括两个开关电路；所述第三绕组的第一端与所述第四半桥电路的两个开关电路的公共端连接，所述第三绕组的第二端与所述第三半桥电路的两个开关电路的公共端连接。5.一种设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的变压器电路。6.一种变压器电路的控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定所述变压器电路的各第一脉冲的相位角；所述第一脉冲为所述变压器电路的各低压侧有源桥电路的输入脉冲；根据第二脉冲的相位角和占空比、各所述第一脉冲的相位角和占空比，控制所述变压器电路的电压和功率；所述第二脉冲为所述变压器电路的高压侧有源桥电路的输入脉冲。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述变压器电路的各第一脉冲的相位角，包括：确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值；根据各所述第一脉冲对应的目标参考电流值和对应的低压侧有源桥电路的实际电流值，确定各所述第一脉冲的相位角。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定各所述第一脉冲对应的目标参考电流值，包括：根据预设的第一电压值和所述高压侧有源桥电路的实际电压确定所述目标参考电流值。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据预设的第一电压值和所述高压侧有源桥电路的实际电压确定所述目标参考...

【专利技术属性】
技术研发人员：张皎，郭瑞成，赵凯，宋涛，齐泽锋，
申请(专利权)人：北京科锐博润电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11