本發(fā)明涉及電力電子，尤其涉及一種集成電感及多路并聯(lián)變流器。

背景技術(shù)：

1、多路并聯(lián)是提升三相變流器容量的有效方式，然而每多并聯(lián)一路需要的三相濾波電感數(shù)量也相應(yīng)增加，使得多路并聯(lián)系統(tǒng)的功率密度大大降低。磁集成技術(shù)是降低磁元件體積、提升功率密度的有效方式，但現(xiàn)有的三相電感磁集成技術(shù)多是針對(duì)單路三相變流器。目前，現(xiàn)有方案中的集成方式大多存在三相磁路不對(duì)稱的問(wèn)題，其導(dǎo)致各相之間的電感值存在差異，對(duì)變流器的控制提出更高要求。并且當(dāng)多路并聯(lián)時(shí)，若使用現(xiàn)有三相電感磁集成技術(shù)，磁芯數(shù)量依然會(huì)隨著并聯(lián)路數(shù)的增加而增加，因此現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法滿足多路并聯(lián)三相變流器的高功率密度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種集成電感及多路并聯(lián)變流器，用于解決多路并聯(lián)三相變流器的功率密度較低的問(wèn)題。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種集成電感，包括：

3、上蓋板、下蓋板以及在所述上蓋板和所述下蓋板之間的與所述上蓋板和所述下蓋板垂直設(shè)置的3n個(gè)邊柱，其中n為并聯(lián)路數(shù)；

4、3n個(gè)所述邊柱的橫截面的面積相同；

5、3n個(gè)所述邊柱的中心相連構(gòu)成的形狀為等邊形狀；

6、3n個(gè)所述邊柱上均繞設(shè)有繞組，且任意兩個(gè)繞組之間均為反向耦合；且每一所述繞組所對(duì)應(yīng)的電感值相同；

7、相鄰的兩個(gè)同相邊柱的中心與所述等邊形狀的中心構(gòu)成的夾角為360/n度；所述同相邊柱為同一相的n路電感對(duì)應(yīng)的邊柱；

8、任一所述繞組的輸入端與一相電源相連，輸出端與多路并聯(lián)變流器的橋臂電路電連接。

9、可選的，所述等邊形狀的中點(diǎn)處設(shè)置有分別連接所述上蓋板和所述下蓋板的中間柱，每一所述邊柱到所述中間柱的距離相等，此時(shí)共有3n+1柱。

10、可選的，3n個(gè)所述邊柱的同一位置處設(shè)置有等長(zhǎng)的氣隙。

11、可選的，所述氣隙均位于所述邊柱的上端；

12、或者，所述氣隙均位于所述邊柱的中部位置；

13、或者，所述氣隙均位于所述邊柱的下端。

14、可選的，所述氣隙采用非磁性材料填充。

15、可選的，所述邊柱均采用材質(zhì)相同的磁性材料；

16、可選的，所述中間柱采用與邊柱不同材質(zhì)的磁性材料；

17、每一所述邊柱上的所述繞組的材質(zhì)與匝數(shù)都相同。

18、可選的，每一所述邊柱上的繞組形式包括：扁銅線繞組、利茲線繞組、pcb繞組、漆包線繞組。

19、可選的，所述上蓋板和所述下蓋板形狀相同，且均為圓柱、正3n棱柱中的一種。

20、可選的，所述邊柱的橫截面相同，且均為圓形、橢圓形、三角形、正方形、矩形、圓角矩形和圓角三角形中的一種。

21、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種多路并聯(lián)變流器，包括所述集成電感；還包括電網(wǎng)電源側(cè)以及的3n路橋臂電路；

22、所述集成電感的輸入端連接所述電網(wǎng)電源側(cè)；

23、所述集成電感的3n個(gè)輸出端分別與3n路所述橋臂電路電連接。

24、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，通過(guò)保證3n個(gè)邊柱的橫截面的面積相同；邊柱的中心相連構(gòu)成的形狀為等邊形狀，3n個(gè)邊柱上繞設(shè)的繞組匝數(shù)均相同，且其中任意兩個(gè)繞組之間均為反向耦合，從而使任一繞組上，其他繞組產(chǎn)生的互感之和均相同，即每個(gè)繞組對(duì)應(yīng)的有效電感值均相同，保證了三相電路的對(duì)稱性。通過(guò)使任意兩個(gè)繞組之間均為反向耦合，從而相比于單路的三相電感，本發(fā)明可以減少繞組的匝數(shù)，從而減少線圈發(fā)熱損耗。通過(guò)使相鄰的兩個(gè)同相邊柱的中心與所述等邊形狀的中心構(gòu)成的夾角為360/n度，來(lái)保證三相系統(tǒng)的三相電感的感值相等。通過(guò)將多路的三相電感集成在一個(gè)磁芯上，從而減少磁芯數(shù)量，從而減少電感部分的占板面積，提高功率密度。

25、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種集成電感，其特征在于，包括：上蓋板、下蓋板以及在所述上蓋板和所述下蓋板之間的與所述上蓋板和所述下蓋板垂直設(shè)置的3n個(gè)邊柱，其中n為并聯(lián)路數(shù)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電感，其特征在于，所述等邊形狀的中點(diǎn)處可以設(shè)置有分別連接所述上蓋板和所述下蓋板的中間柱，每一所述邊柱到所述中間柱的距離相等，此時(shí)共有3n+1柱；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電感，其特征在于，3n個(gè)所述邊柱的同一位置處設(shè)置有等長(zhǎng)的氣隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電感，其特征在于，所述氣隙均位于所述邊柱的上端；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電感，其特征在于，所述氣隙采用非磁性材料填充。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電感，其特征在于，所述邊柱均采用材質(zhì)相同的磁性材料；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電感，其特征在于，每一所述邊柱上的繞組形式包括：扁銅線繞組、利茲線繞組、pcb繞組、漆包線繞組。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電感，其特征在于，所述上蓋板和所述下蓋板形狀相同，且均為圓柱、正3n棱柱中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電感，其特征在于，所述邊柱的橫截面相同，且均為圓形、橢圓形、三角形、正方形、矩形、圓角矩形和圓角三角形中的一種。

10.一種多路并聯(lián)變流器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的集成電感；還包括電網(wǎng)電源側(cè)以及3n路橋臂電路；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種集成電感及多路并聯(lián)變流器，包括上蓋板、下蓋板以及在所述上蓋板和所述下蓋板之間的與所述上蓋板和所述下蓋板垂直設(shè)置的3N個(gè)邊柱，其中N為并聯(lián)路數(shù)；3N個(gè)所述邊柱的橫截面的面積相同；3N個(gè)所述邊柱的中心相連構(gòu)成的形狀為等邊形狀；3N個(gè)所述邊柱上均繞設(shè)有繞組，且任意兩個(gè)繞組之間均為反向耦合；相鄰的兩個(gè)同相邊柱的中心與所述等邊形狀的中心構(gòu)成的夾角為360/N度；所述同相邊柱為同一相的N路電感對(duì)應(yīng)的邊柱；任一所述繞組的輸入端與一相電源相連，輸出端與多路并聯(lián)變流器的橋臂電路電連接。本發(fā)明能夠減少電感部分的占板面積，提升變流器的功率密度。

技術(shù)研發(fā)人員：王開國(guó),宮金武,潘尚智,姚順俁,黃子聰,李煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19