【技术实现步骤摘要】
本专利技术的各方面涉及将ac功率(具体地，中压ac功率)转换为低压dc功率。本专利技术的各方面具体涉及一种包括线路相间变压器的转换器。本专利技术的各方面具体涉及生成可以由转换器的各级利用的辅助功率。
技术介绍
1、连接到兆瓦功率范围内的中压电网的ac/dc转换器是将能源生产商(太阳能、风能)、能源消费者(电动车辆和电池充电、数据中心、氢气生产)和存储装置(电池、燃料电池、氢气)连接到电网的关键部件。为了减少这样的转换器的占地面积和成本，已经提出了所谓的固态变压器(sst)。
2、sst通常包括中压dc链路，该中压dc链路承载通过对例如从中压电网接收的ac中压进行整流而生成的dc电压。可以提供线路相间变压器(lit)，以向整流器提供多脉冲ac电压和/或帮助满足电网谐波标准。
3、sst可以包括有源开关部件、控制器和/或诸如冷却系统之类的辅助系统，该辅助系统在sst的操作期间可能会需要辅助功率，诸如低压dc功率。由于lit通常不与中压电网电流绝缘，因此辅助功率源通常需要用于使辅助功率源与中压绝缘的装置。例如，在现有技术的解决方案中，该辅助功率通常经由50hz变压器从中压侧提供，该50hz变压器由于操作频率低和中压绝缘要求，所以可能会相对较大且昂贵。
4、因此，需要一种适合于在转换器中提供辅助功率的改进功率源。
技术实现思路
1、鉴于以上内容，提供了如所附权利要求集合中所陈述的本专利技术。
2、根据一个方面，描述了一种转换器，用于将中压ac
3、根据一个方面，描述了一种将中压ac功率转换为低压dc功率的方法。该方法包括：将中压ac功率馈送到线路相间变压器以生成多个相移ac功率；对多个相移ac功率进行整流以生成中压dc功率；以及在dc/dc转换器级中将中压dc功率转换为低压dc功率。低压dc功率与中压ac功率电流绝缘。该方法还包括：利用由至少一个辅助绕组提供的功率为dc/dc转换器级供电。辅助绕组被包括在线路相间变压器中，并且通过线路相间变压器的芯感应耦合到中压ac功率。
4、根据一个方面，描述了一种低压。低压可以是高于200伏(v)的电压，诸如200伏至1千伏之间的电压。根据一个方面，描述了一种中压。中压可以是1kv以上的电压，诸如1kv至52kv之间的电压，具体地，1kv至30kv之间的电压。例如，中压可以是从中压电网(诸如10kv电网、15kv电网、20kv电网、25kv电网、30kv电网，甚至50kv电网)接收并且可选地进行整流的电压。中压电网可以是例如50hz电网或60hz电网。
5、根据一个方面，描述了一种转换器。转换器被配置为用于将中压ac功率转换为低压dc功率。低压dc功率可以具体用于低压dc应用，诸如但不限于为设备供电、电动车辆充电、电解过程(诸如氢气生成)和/或本公开的背景部分中所描述的用途中的任一用途。该转换器可被配置为用于提供具有至少500千瓦(kw)、至少1mw、至少2mw、至少3mw、至少5mw或甚至至少10mw的低压dc功率。该转换器包括线路相间变压器、整流器和dc/dc转换器级。
6、根据一个方面，转换器包括lit、在lit的芯上被提供的辅助绕组、以及由辅助绕组生成的辅助功率供电的一个或多个级。因而，转换器的其他级可以是可选的，和/或转换器可以被配置为用于生成除低压dc功率之外的功率。例如，转换器可以被配置为用于生成低压ac功率，例如，可以提供dc/ac转换器级来代替dc/dc转换器级。例如，转换器可以被配置为用于生成与经整流中压ac功率相对应的中压dc功率，例如，dc/dc转换器级可以是可选的。
7、根据一个方面，描述了一种dc/dc转换器级。dc/dc转换器级包括开关级和转换器变压器。中频ac功率可以由诸如逆变器之类的开关级生成。中频ac功率可以由开关级从中压dc功率(诸如由整流器生成并且提供给中压dc链路的中压dc功率)生成。
8、根据一个方面，描述了一种转换器变压器。转换器变压器可以是中频变压器(mft)。中频变压器可以是被配置为用于变换中频ac功率的变压器。中频ac功率可以具有中频。根据本文中所描述的各实施例，中频可以被理解为处于或高于400hz、处于或高于600hz、处于或高于4800hz、处于或高于1khz、处于或高于42khz、处于或高于45khz、处于或高于10khz、处于或高于20khz、处于或高于450khz、或甚至处于或高于100khz的频率。
9、根据一个方面，描述了一种线路相间变压器(lit)。lit可以是相间变压器，该相间变压器被配置为用于从ac输入生成多个相移ac输出。lit可以是电抗器。lit可以是自耦变压器。在文献de3826524a1中对线路相间变压器进行描述，该文献整体和/或至少在描述线路相间变压器(诸如参考文献的图10所描述的线路相间变压器)的实施例的这种程度上并入本文。lit包括至少一个芯和多个线圈和/或绕组，该多个线圈和/或绕组在至少一个芯上被提供。lit被配置为用于例如从中压ac电网接收中压ac功率。
10、根据一个方面，至少一个芯可以与在至少一个芯上被提供的多个线圈电流绝缘。根据一个方面，芯可以被接地。
11、根据一个方面，lit可以被配置为用于将ac功率的输入电流拆分为相对于输入电流相移的两个或更多个电流。例如，中压ac功率可以包括三个相，该三个相从诸如中压电网之类的三相中压功率系统接收，并且lit被配置为用于从中压ac功率生成多个相移三相ac功率和/或功率系统。
12、根据一个方面，lit可以连接到具有n个相的中压ac功率，并且多个相移ac功率连接到整流器，整流器是多脉冲整流器，该多脉冲整流器被配置为用于对2n到12n个脉冲进行整流，具体地，具有4n到12n个脉冲。
13、根据一个方面，lit可以连接到具有n个相的中压ac功率，并且多个相移ac功率中的每个相移ac功率包括n个相，相移ac功率的每个相通过基本相同的相移进行偏移。
14、根据一个方面，lit可以连接到具有三个相的中压ac电源，并且其中多个相移ac功率连接到整流器，整流器是被配置为用于对12、18、24或48个脉冲进行整流的多脉冲整流器。
15、根据一个方面，3相中压ac电网连接和/或可连接到lit，该lit将3相ac本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转换器，用于将中压AC功率转换为低压DC功率，所述转换器包括：
2.根据权利要求1所述的转换器，其中所述转换器变压器是中频变压器。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述线路相间变压器能够连接到具有n个相的中压AC功率，并且其中所述多个相移AC功率被连接到所述整流器，所述整流器是被配置为用于对2n到12n个脉冲进行整流的多脉冲整流器。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述线路相间变压器能够连接到具有n个相的中压AC功率，其中所述多个相移AC功率中的每个相移AC功率包括n个相，所述相移AC功率的每个相被偏移基本相同的相移。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述线路相间变压器能够连接到具有3个相的中压AC功率，并且其中所述多个相移AC功率被连接到所述整流器，所述整流器是被配置为用于对12、18、24或48个脉冲进行整流的多脉冲整流器。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述整流器和所述DC/DC转换器级中的至少一个在其间没有电流绝缘的情况下被连接到所述线路相
7.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述辅助绕组是在所述线路相间变压器的芯上被提供的线圈。
8.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述至少一个芯中的一个芯针对所述中压AC功率的每个相被提供，并且其中所述至少一个辅助绕组中的一个辅助绕组在用于每个相的所述线路相间变压器的芯上被提供。
9.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述辅助绕组提供电流绝缘的低压AC功率，用于为所述DC/DC转换器级供电。
10.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述DC/DC转换器级包括多个电流绝缘的DC/DC转换器级，并且其中所述多个电流绝缘的DC/DC转换器级中的每个DC/DC转换器级由一个辅助绕组单独供电。
11.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述线路相间变压器包括分流器线圈电路和平衡线圈电路。
12.根据权利要求11所述的转换器，其中所述分流器线圈电路在第一芯上被提供，其中所述平衡线圈电路在与所述第一芯分开的第二芯上被提供，并且其中所述辅助绕组在所述第二芯上被提供。
13.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述整流器是有源开关整流器，并且其中所述有源开关整流器由所述至少一个辅助绕组供电。
14.一种将中压AC功率转换为低压DC功率的方法，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中为所述DC/DC转换器级供电包括：将由所述辅助绕组提供的所述功率转换为DC功率。
...【技术特征摘要】
1.一种转换器，用于将中压ac功率转换为低压dc功率，所述转换器包括：
2.根据权利要求1所述的转换器，其中所述转换器变压器是中频变压器。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述线路相间变压器能够连接到具有n个相的中压ac功率，并且其中所述多个相移ac功率被连接到所述整流器，所述整流器是被配置为用于对2n到12n个脉冲进行整流的多脉冲整流器。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述线路相间变压器能够连接到具有n个相的中压ac功率，其中所述多个相移ac功率中的每个相移ac功率包括n个相，所述相移ac功率的每个相被偏移基本相同的相移。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述线路相间变压器能够连接到具有3个相的中压ac功率，并且其中所述多个相移ac功率被连接到所述整流器，所述整流器是被配置为用于对12、18、24或48个脉冲进行整流的多脉冲整流器。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述整流器和所述dc/dc转换器级中的至少一个在其间没有电流绝缘的情况下被连接到所述线路相间变压器的输入端子，所述输入端子被配置为用于接收所述中压ac功率。
7.根据权利要求1或2中任一项所述的转换器，其中所述辅助绕组是在所述线路相间变压器的芯上被提供的线圈。
8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤韦·德罗费尼克，弗朗西斯科·卡纳莱斯，丹尼尔·克里斯滕，
申请(专利权)人：ABB电动汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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