【技术实现步骤摘要】
本公开涉及大功率电力电子磁集成，特别地涉及一种双有源桥变换器、双向直流变换模块及电源供应装置。
技术介绍
1、随着用电量日益增多，双向dc-dc变换器由于结构简单、效率高以及能量双向流动等优点，在现代电气领域扮演着越来越重要的角色。其中，磁元件是双向dc-dc变换器的关键器件，能够实现电能与磁能的相互转化，以此确保变换器的可靠性和安全性，其具有重量重，体积大的特点。根据统计，磁元件的重量和体积一般是变换器总重和总体积的20％-30％。这制约了双向dc-dc变换器向重量轻、体积小、高功率密度和高效率方向的发展。
2、在一些情形下，针对n相双有源桥变换器中，需要n个电感器与n个变压器，若采用分立磁件设计，则需要2*n个磁件，这严重违背了高效率、高功率密度的初衷。
技术实现思路
1、本公开提供一种双有源桥变换器、双向直流变换模块及电源供应装置，以解决多相双有源桥变换器磁元件重量重、体积过大的问题。
2、第一方面，本公开提供了一种双有源桥变换器，包括依次排列拼接的多相变压器，每相变压器均包括第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯、第二非绕线柱磁芯、原边绕组和副边绕组；其中，每相变压器中的第一绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第二非绕线柱磁芯之间首尾连接，且第一绕线柱磁芯与第二绕线柱磁芯的位置相对，相邻两个变压器中，后一个变压器的第一非绕线柱磁芯与其前一个变压器的第二非绕线柱磁芯为同一个磁芯，每相变压器中的原边绕组绕制在该相变压器中的第一绕线柱磁
3、在一示例性实施例中，相邻相的变压器共用一个非绕线柱磁芯。
4、在一示例性实施例中，同一相变压器中的原边绕组和副边绕组的绕向一致。
5、在一示例性实施例中，每相变压器中的第一绕线柱磁芯和第二绕线柱磁芯的内部均存在气隙。
6、在一示例性实施例中，所有相变压器中的原边绕组和副边绕组的绕向均相同。
7、在一示例性实施例中，每相变压器中的第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯和第二非绕线柱磁芯均采用条形磁芯。
8、在一示例性实施例中，每相变压器中的第一绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯和第二非绕线柱磁芯之间首尾连接形成矩形结构。
9、在一示例性实施例中，原边绕组和副边绕组所采用的材料包括铜箔、铜线、铝线和纸质绝缘带中的至少一种。
10、在一示例性实施例中，第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯和第二非绕线柱磁芯均采用铁氧体磁性材料。
11、第二方面，本公开提供一种双向直流变换模块，包括第一方面所述的双有源桥变换器。
12、第三方面，本公开提供一种电源供应装置，包括输入端、电压变换器和输出端，所述电压变换器为第一方面所述的双向直流变换模块。
13、本公开提供的双有源桥变换器，通过使相邻变压器共用同一个非绕线柱磁芯，并将每相变压器中的原边绕组和副边绕组分开绕制，减小了变压器中原边绕组与副边绕组之间的耦合，增大了变压器的漏感，实现以变压器的漏感代替储能电感的工作，从而减小了电感磁芯，继而明显地降低了磁件的体积和重量。另外利用变压器的漏感代替储能电感工作，可以在无形之中减少了电感绕组与电感磁芯，这有利于降低变换器的绕组损耗与磁芯损耗。
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1.一种双有源桥变换器，其特征在于，包括依次排列拼接的多相变压器，每相变压器均包括第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯、第二非绕线柱磁芯、原边绕组和副边绕组；
2.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，同一相变压器中的原边绕组和副边绕组的绕向一致。
3.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，每相变压器中的第一绕线柱磁芯和第二绕线柱磁芯的内部均存在气隙。
4.根据权利要求2所述的双有源桥变换器，其特征在于，所有相变压器中的原边绕组和副边绕组的绕向均相同。
5.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，每相所述变压器中的第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯和第二非绕线柱磁芯均采用条形磁芯。
6.根据权利要求5所述的双有源桥变换器，其特征在于，每相变压器中的第一绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯和第二非绕线柱磁芯之间首尾连接形成矩形结构。
7.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，所述原边绕组和所述副边绕组所采用的材料包括铜箔、铜线、铝线和纸质绝
8.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯和第二非绕线柱磁芯均采用铁氧体磁性材料。
9.一种双向直流变换模块，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的双有源桥变换器。
10.一种电源供应装置，其特征在于，包括输入端、电压变换器和输出端，所述电压变换器为如权利要求9中所述的双向直流变换模块。
...【技术特征摘要】
1.一种双有源桥变换器，其特征在于，包括依次排列拼接的多相变压器，每相变压器均包括第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯、第二非绕线柱磁芯、原边绕组和副边绕组；
2.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，同一相变压器中的原边绕组和副边绕组的绕向一致。
3.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，每相变压器中的第一绕线柱磁芯和第二绕线柱磁芯的内部均存在气隙。
4.根据权利要求2所述的双有源桥变换器，其特征在于，所有相变压器中的原边绕组和副边绕组的绕向均相同。
5.根据权利要求1所述的双有源桥变换器，其特征在于，每相所述变压器中的第一绕线柱磁芯、第二绕线柱磁芯、第一非绕线柱磁芯和第二非绕线柱磁芯均采用条形磁芯。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，胡云卿，周帅，窦泽春，饶沛南，张小勇，易尘宇，周峰武，马雅青，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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