(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221615404.8 (22)申请日 2022.06.24 (73)专利权人 武汉亿磁源电力科技有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖新 技术开 发区武大园路8号武大科技园一号生 产楼宏业楼3楼02-19号 (72)发明人 乐健　廖小兵　毛涛　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 彭艳君 (51)Int.Cl. H02M 3/155(2006.01) H02J 7/35(2006.01) H02J 7/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种多端口移动式直 流变换器 (57)摘要 本实用新型涉及直流变换器技术， 具体涉及 一种多端口移动式直流变换器， 由储能单元充电 器和多端口新能源发电单元接入装置构成； 多端 口新能源发电单元接入装置由多个半桥单元串 联构成， 每个 半桥单元包括并联连接的开关管支 路和直流电容。 光伏单元直接并联接入向装置充 电， 风电单元通过逆变器变换再并联接入向装置 充电。 各半桥单元通过开关管支路的中点和直流 电容依次串联连接。 储能单元充电器由电感， 两 个串联连接的开关管和直流电容构成。 储能单元 或直流电池与直流电容并联， 实现充电。 多端口 新能源发电单元接入装置与电感连接。 该变换器 扩展简单方便， 避免了直流电压波动对运行的影 响， 仅需要一个电感使得换流器体积大为减小， 适合移动场合应用。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 217590609 U 2022.10.14 CN 217590609 U 1.一种多端口移动式直流变换器， 其特征在于： 包括储能单元充电器和多端口新能源 发电单元接入装置； 储能单元充电器包括电感B_L， 第一开关管支路以及直流电容B_C， 电感 B_L连接于第一开关管支路， 直流电容B_C与第一开关管支路并联连接， 第一开关管支路包 括串联连接的开关管B_S1和开关管B_S2； 多端口新能源发电单元接入装置由多个 半桥单元 串联构成， 每个半桥单元包括第二开关管支路和直流电容A_i_C， i为正整 数， 第二开关管支 路与直流电容A_i_C并联连接， 第二开关管支路包括串联连接的开关管A_i_S1和开关管A_ i_S2； 各个 半桥单元通过第二开关管支路的中点和直流电容A_i_C负极性端依次串 联连接； 储能单元充电器和多端口新能源发电单元接入装置通过电感B_L连接； 光伏单元并联接入 半桥单元向接入装置充电， 风电单元通过逆变器变换之后再并联接入半桥单元向接入装置 充电， 储能单 元或直流电池与直 流电容B_C并联， 实现充电。 2.根据权利要求1所述多端口移动式直流变换器， 其特征在于： 多端口新 能源发电单元 接入装置由K个半桥单元串联构成， K为正整 数； 第i个半桥单元包括两个串 联连接的开关管 A_i_S1和开关管A_i_S2构成的第二开关管支路， 以及直流电容A _i_C， i为正整数； 开关管A _ i_S1和开关管A_i_S2串联连接于点A_i_M， 且开关管A_i_S1和开关管A_i_S2构成的第二开 关管支路与直流电容A_i_C并联连接于点A _i_P和点A _i_N之间， 光伏单元并联于点A _i_P和 点A_i_N之间向接入装置充电， 风电单元需通过逆变器变换之后再并联于点A_i_P和点A_i_ N之间， 向接入 装置充电。 3.根据权利要求1所述多端口移动式直流变换器， 其特征在于： 第2个半桥单元的点A_ 2_M与第1个半桥单元的点A_1_N连接， 第2 个半桥单元的点A _2_N与第3个 半桥单元的点A _3_ M连接，…， 第i个i＝2,3, …,K‑1半桥单元的点A _i_M与第i ‑1个半桥单元的点A _i‑1_N连接， 第i个i＝2,3,…,K‑1半桥单元的点A_i_N与第i+1个半桥单 元的点A_i+1_M连接 。 4.根据权利 要求1所述多端口移动式直流变换器， 其特征在于： 开关管B_S1和开关管B_ S2串联连接于点B_M， 且与直流电容B_C并联连接于点B_P和点A_K_N之间， 储能单元或直流 电池并联于点B_P和点A_K_N之间， 实现向接入装置充电； 电感B_L的一端连接于点B_M， 另一 端连接于点A_1_M； 直流电容B_C的一端连接于点B_P连接， 另一端与第K个半桥单元连接于 点A_K_N。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217590609 U 2一种多端口移动式直流变换器 技术领域 [0001]本实用新型属于直 流变换器技 术领域， 特别涉及一种多 端口移动式直 流变换器。 背景技术 [0002]随着社会发展对能源需求的日益增加且环境污染问题日益严重， 以光伏发电、 风 力发电为代表的新能源发电技术得到越来越多的关注。 一方面， 这些新能源发电装置的出 力受光照和风速的影响具有较大波动性和随机性， 通常需要转换为合适的直流电压后向储 能单元充电， 要求直流变换器具有方便的多端口扩展能力。 另一方面， 利用光伏发电、 风力 发电作为电能来源的移动式应用场合， 例如车载供电系统等， 要求减小直流变换器体积， 以 在有限空间内提供 更多电能供应。 [0003]目前具有多端口接入能力的直流变换器， 通常采用了交流 ‑直流或直流 ‑直流变换 的方式， 统一变换为直流后， 再通过直流变换器向储能装置或电池充电， 这种方式尽管具有 较好的可扩展能力， 但各个发电单元输出并联时， 直流电压的波动将影响所有发电单元， 发 电单元之 间的运行和控制相互干扰， 控制系统设计困难。 另一方面， 每个发电单元并联至直 流侧电容时， 需要配置低通滤波器， 该滤波器通常需要采用大容量电感， 显著增加了装置的 体积， 不适用于移动式场合中的应用。 因此， 迫切需要设计具有高度可扩展性且体积小的多 端口直流换流器， 满足移动式场合中电能供应的需要。 实用新型内容 [0004]针对背景技 术存在的问题， 本实用新型提供一种多 端口移动式直 流变换器。 [0005]为解决上述技术问题， 本实用新型采用如下技术方案： 一种多端口移动式直流变 换器， 包括储能单元充电器和多端口新能源发电单元接入装置； 储能单元充电器包括电感 B_L， 第一开关管支路以及直流电容B_C， 电感B_L连接于第一开关管支路， 直流电容B_C与第 一开关管支路并联连接， 第一开关管支路包括串联连接的开关管B_S1和开关管B_S2； 多端 口新能源发电单元接入装置由多个半桥单元串联构成， 每个半桥单元包括第二开关管支路 和直流电容A_i_C， i为正整数， 第二开关管支路与直流电容A_i_C并联连接， 第二开关管支 路包括串 联连接的开关管A_i_S1和开关管A_i_S2； 各个 半桥单元通过第二开关管支路的中 点和直流电容A_i_C负极性端依次串联连接； 储能单元充电器和多端口新能源发电单元接 入装置通过电感B_L连接； 光伏单元并联接入半桥单元向接入装置充电， 风电单元通过逆变 器变换之后再并联接入半桥单元向接入装置充电， 储能单元或直流电池与直流电容B_C并 联， 实现充电。 [0006]在上述多端口移动式直流变换器中， 多端口新能源发电单元接入装置 由K个半桥 单元串联构成， K为正整数； 第i个半桥单元包括两个串联连接的开关管A_i_S1和开关管A_ i_S2构成的第二开关管支路， 以及直流电容A _i_C， i为正整数； 开关管A_i_S1和开关管A _i_ S2串联连接于点A_i_M， 且开关管A_i_S1和开关管A_i_S2构成 的第二开关管支路与直流电 容A_i_C并联连接于点A_i_P和点A_i_N之间， 光伏单元并联于点A_i_P和点A_i_N之间向接说　明　书 1/3 页 3 CN 217590609 U 3