專利名稱：一種功率輸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變頻器領(lǐng)域，特別涉及一種功率輸出裝置。
背景技術(shù)：
隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，變頻技術(shù)得到高速的發(fā)展，大容量的高壓變頻技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，目前變頻器主要通過(guò)級(jí)聯(lián)的方式獲得高壓的大容量輸出，即采用若干個(gè)低壓功率單元串聯(lián)的形式實(shí)現(xiàn)高壓的直接輸出，但由于級(jí)聯(lián)型高壓變頻器不能靈活的切換功率單元的串聯(lián)數(shù)量，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)高壓輸出的功率單元的數(shù)目是固定的，進(jìn)一步導(dǎo)致變頻器僅具備單一的額定電壓的輸出，但目前在很多場(chǎng)合，需要高壓變頻器驅(qū)動(dòng)多種電壓等級(jí)的電機(jī)，因此現(xiàn)有的功率輸出裝置不能滿足同時(shí)驅(qū)動(dòng)多種電壓等級(jí)的電機(jī)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種功率輸出裝置，旨在解決多種電壓輸出時(shí)設(shè)備占地面·積大的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施方式如下一種功率輸出裝置，包括N個(gè)功率模塊，第一輸出端和第二輸出端，所述N為自然數(shù)，且N彡2 ；所述N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，所述第一輸出端與第一功率模塊相連，所述第二輸出端與第N功率模塊相連；通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，以便于改變所述裝置的輸出功率；所述功率模塊包括三層變流鏈；所述變流鏈包括三個(gè)串聯(lián)的功率單元、三個(gè)與各個(gè)所述功率單元相連的輸入電抗器、一個(gè)與所述三個(gè)串聯(lián)的功率單元相連的均流電抗器。優(yōu)選的，所述的裝置，還包括與第一輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)；當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，在第二輸出端輸出所述裝置的最大電壓。優(yōu)選的，所述的裝置，還包括與第二輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)；當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，在第一輸出端輸出所述裝置的最大電壓。優(yōu)選的，所述的裝置，包括對(duì)所述各個(gè)功率單元提供相同的輸入電壓的輸入裝置。優(yōu)選的，所述的裝置還包括與所述功率單元、所述輸入電抗器和所述均流電抗器相連的水冷卻裝置；與各個(gè)所述功率模塊相連的冷卻風(fēng)機(jī)。優(yōu)選的，所述功率單元與所述輸入電抗器采用背靠背的模式進(jìn)行連接。
優(yōu)選的，所述的裝置中所述功率模塊包括由玻璃槽鋼支撐梁和環(huán)氧底板組成的電纜橋架。優(yōu)選的，所述的裝置中當(dāng)N等于2時(shí)，所述N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，所述第一輸出端與第一功率模塊相連，所述第二輸出端與第N功率模塊相連，包括兩個(gè)功率模塊通過(guò)第一開關(guān)串聯(lián)，第一輸出端通過(guò)最大電壓輸出開關(guān)與第一功率模塊相連，第二輸出端與第二功率模塊相連；所述通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，以便于改變所述裝置的輸出功率包括當(dāng)所述第一開關(guān)閉合時(shí)，在所述第一輸出端和/或第二輸出端輸出第一電壓；
當(dāng)所述第一開關(guān)斷開且所述最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，在第二輸出端輸出第二電壓。優(yōu)選的，所述的裝置中當(dāng)N等于4時(shí)，所述N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，所述第一輸出端與第一功率模塊相連，所述第二輸出端與第N功率模塊相連包括第一輸出端與第一功率模塊相連，第一功率模塊通過(guò)第一開關(guān)第二功率模塊相連，第二功率模塊通過(guò)第二開關(guān)與第三功率模塊相連，第三功率單元通過(guò)第三開關(guān)與第四功率模塊相連，第四功率模塊通過(guò)最大電壓輸出開關(guān)與第二輸出端相連；所述通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，以便于改變所述裝置的輸出功率包括當(dāng)所述第一開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第一電壓，所述第二輸出端輸出第二電壓，當(dāng)所述第二開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第三電壓，所述第二輸出端輸出第三電壓，當(dāng)?shù)谌_關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第二電壓，所述第二輸出端輸出第一電壓；當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，在第一輸出端輸出第四電壓。本發(fā)明實(shí)施例所述的功率輸出裝置，包括至少兩個(gè)功率模塊，并通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，和兩個(gè)輸出端，通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，從而使得所述裝置的輸出功率隨之改變，并在輸出端進(jìn)行輸出所得電壓，因此，所述裝置能夠驅(qū)動(dòng)多種電壓等級(jí)的電機(jī)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例一種功率輸出裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種功率輸出裝置中功率模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一種功率輸出裝置中功率模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一種功率輸出裝置中功率模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一種功率輸出裝置中冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例一種功率輸出裝置中功率模塊側(cè)視圖的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例另一種功率輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例另一種功率輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例另一種功率輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例另一種功率輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例另一種功率輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。 本發(fā)明提供了一種功率輸出裝置，如圖I所示，包括N個(gè)功率模塊，第一輸出端和第二輸出端，所述N為自然數(shù)，且N彡2 ；如圖I所示101、102......ION分別為N個(gè)功率模塊，110為第一輸出端，120為第二
輸出端。所述N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，所述第一輸出端110與第一功率模塊101相連，所述第二輸出端120與第N功率模塊相連；通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，以便于改變所述裝置的輸出功率。本發(fā)明將各個(gè)功率單元模塊通過(guò)開關(guān)相串聯(lián)，通過(guò)控制不同開關(guān)狀態(tài)，控制功率單元的串聯(lián)數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)多種電壓等級(jí)的輸出，避免采用多臺(tái)相應(yīng)的功率單元串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)多種電壓等級(jí)的輸出，并節(jié)省了設(shè)備的占地面積及設(shè)備的投資。如圖2所示，為功率模塊的一個(gè)變流鏈，所述變流鏈包括三個(gè)串聯(lián)的功率單元、三個(gè)與各個(gè)所述功率單元相連的輸入電抗器、一個(gè)與所述三個(gè)串聯(lián)的功率單元相連的均流電抗器。如圖所示，變流鏈含有第一功率單元201、第一輸入電抗器204，第二功率單元202、第二輸入電抗器205，第三功率單元203、第三輸入電抗器206，和一個(gè)均流電抗器207組成。進(jìn)一步的，所述功率單元與所述輸入電抗器采用背靠背的模式進(jìn)行連接。任意兩個(gè)變流鏈之間的電氣參數(shù)因制造或控制精度的影響不可避免會(huì)產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致變流鏈之間形成閉環(huán)產(chǎn)生環(huán)流，本發(fā)明采用輸入電抗器和均流電抗器限制由于變流鏈閉環(huán)而產(chǎn)生的環(huán)流，進(jìn)一步的使得器件散熱性能良好、系統(tǒng)可靠性得到大幅提高。如圖3所示為一個(gè)功率模塊的電路圖,所述功率模塊包括三層電流鏈；三層變流鏈分別用An、Bn、Cn、Ln表示,其中An、Bn、Cn的結(jié)構(gòu)如圖所示，分別代表相應(yīng)的功率單元和相應(yīng)的輸入電抗器的組成，Ln代表均流電抗器，其中，A1、A2、A3、L1，BI、B2、B3、L2，Cl、C2、C3、L3分別為一個(gè)變流鏈，功率模塊分別由三層電流鏈組成。如圖4所示為功率模塊的裝置圖，將圖2所示電路圖對(duì)應(yīng)到裝置中，在頂層中變流鏈中，第一功率單元為201、第二功率單元202、第三功率單元203，第一輸入電抗器204、第二輸入電抗器205、第三輸入電抗器206, —個(gè)均流電抗器207 ；以下兩層的裝置圖結(jié)構(gòu)同頂層的裝置圖，三層的電路結(jié)構(gòu)一致，增加裝置的通用性和模塊化設(shè)計(jì)。本發(fā)明將功率模塊的裝置采用三層三相布局，其中每一層為一個(gè)變流鏈，電氣結(jié)構(gòu)清晰，將三個(gè)變流鏈分三層放置，不僅節(jié)省了設(shè)備占地面積又減少對(duì)設(shè)備的投資，且功率單元與輸入電抗器采用背靠背布置方式，降低電纜的連接長(zhǎng)度和裝置的幾何尺寸，進(jìn)一步節(jié)約了材料和成本。如圖5所示,所述裝置還包括與所述功率單元、所述輸入電抗器和所述均流電抗器相連的水冷卻裝置；與各個(gè)功率模塊相連的冷卻風(fēng)機(jī)。如圖5所示，501為與各個(gè)功率模塊相連的冷卻風(fēng)機(jī)，502、503、504、505、506共同
組成功率輸出裝置的水冷卻裝置，在水冷卻裝置中502為第一進(jìn)水口，503為第二進(jìn)水口，·504為第一出水口，505為第二出水口，506第三出水口，其中冷卻水通過(guò)第一入水口和第二入水口進(jìn)入裝置，分別與各個(gè)功率模塊的功率單元、輸入電抗器和均流電抗器相連，經(jīng)第一出水口、第二出水口和第三出水口輸出，帶走裝置中熱量實(shí)現(xiàn)散熱的目的。如圖中所示為含有兩個(gè)功率模塊的功率輸出裝置，其中每個(gè)功率模塊分三層布置，每一層為一個(gè)變流鏈，水冷卻裝置和冷卻風(fēng)機(jī)組合形成功率輸出裝置的冷卻系統(tǒng)，其中水冷卻系統(tǒng)用于給功率單元、輸入電抗器、均流電抗器等大功率器件散熱，冷卻風(fēng)機(jī)用于將裝置內(nèi)多余的熱量帶出，即采用以水冷卻裝置為主，冷卻風(fēng)機(jī)為輔的冷卻系統(tǒng)對(duì)裝置進(jìn)行散熱，提高了系統(tǒng)的可靠性，且本發(fā)明將電氣裝置和冷卻系統(tǒng)分開，實(shí)現(xiàn)水電分離，進(jìn)一步的提高了系統(tǒng)的可靠性，且所述功率模塊電氣結(jié)構(gòu)清晰，兩個(gè)功率模塊采用完全相同的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步的提高了裝置的通用性。如圖6所示,所述功率單元輸出裝置包括電纜橋架，所述玻璃槽鋼支撐梁和環(huán)氧底板組成的。圖6所示為圖4中所示的功率單元的側(cè)視圖,其中601為裝置頂層所有功率單元的側(cè)視圖，602為頂層所有輸入電抗器的側(cè)視圖，603為玻璃槽鋼支撐梁、604為環(huán)氧底板，605為由玻璃槽鋼和環(huán)氧底板構(gòu)成的電纜橋架。為了滿足電氣絕緣以及支撐重量較大的輸入電抗器、均流電抗器和功率單元，本發(fā)明將裝置中所有支撐梁均使用玻璃槽鋼支撐；由于功率單元級(jí)聯(lián)電纜較多，設(shè)計(jì)了由玻璃槽鋼支撐梁和環(huán)氧底板構(gòu)成的電纜橋架，使高壓電纜布置于電纜橋架中避免與低壓控制電纜交叉，從而使變頻器能達(dá)到高低壓分離，提高變頻器安全性能。進(jìn)一步的，如圖7所示,所述裝置還包括與第一輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)700 ;當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合700時(shí)，在第二輸出端120輸出所述裝置的最大電壓。進(jìn)一步的，如圖8所示,所述裝置還包括與第二輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)800 ;當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合800時(shí),在第一輸出端110輸出所述裝置的最大電壓。最大電壓開關(guān)即可與第一輸出端110相連，又可與第二輸出端120相連，當(dāng)最大電壓開關(guān)閉合時(shí)，電壓即可從另一輸出端輸出，從而使得所有的功率單元都參加串聯(lián)，達(dá)到輸出最大電壓的目的。進(jìn)一步的，如圖9所示,所述裝置包括
對(duì)所述各個(gè)功率單元提供相同的輸入電壓的輸入裝置900。本發(fā)明中各個(gè)功率單元的供電采用集中供電的方式，采用三相電輸入，經(jīng)過(guò)高壓充電電路進(jìn)入移相輸入變壓器，然后經(jīng)過(guò)移相輸入變壓器降壓后給功率單元供電。進(jìn)一步的，如圖10所示，功率輸出裝置中當(dāng)N等于2時(shí)，即當(dāng)功率模塊為兩個(gè)時(shí)，以輸入裝置為三相電IOKV為例,所述裝置包括兩個(gè)功率模塊，第一輸出端和第二輸出端；經(jīng)過(guò)高壓充電電路進(jìn)入移相輸入變壓器，然后經(jīng)過(guò)移相輸入變壓器降壓后給功率單元供電，第一功率模塊為A1-A3、B1-B3、C1-C3，第二功率模塊為A4-A6、B4-B6、C4_C6經(jīng)過(guò)整流、濾波及逆變后輸出單相交流電壓。本實(shí)施例以三相電輸入IOKV為例，則加載至每個(gè)功率單元上的額定電壓為690V，第一輸出端為仍、￥1、11，第二輸出端為似、￥2、評(píng)2。
兩個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)串聯(lián)，第一輸出端與第一功率模塊相連，第二輸出端與第二功率模塊相連；第一功率模塊與第二功率模塊之間通過(guò)開關(guān)2KM2串聯(lián)，第一輸出端Ul、V1、W1與第一功率模塊相連，第二輸出端U2、V2、W2與第二功率模塊相連。與第一輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)；與第一輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)2KM1,通過(guò)閉合開關(guān)2KM1來(lái)實(shí)現(xiàn)最大電壓的輸出當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)閉合時(shí)，在第一輸出端和/或第二輸出端輸出第一電壓；當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)2KM1閉合時(shí)，電壓將從第一輸出端和第二輸出端輸出電壓,輸出端僅能輸出單個(gè)功率模塊的功率，即Al、A2、A3三個(gè)功率單元串聯(lián)的電壓，類似的即BI、B2、B3三個(gè)功率單元串聯(lián)的電壓，Cl、C2、C3三個(gè)功率單元串聯(lián)的的電壓，由于將單相電壓輸出至Ul、VI、Wl三相電壓因此需進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，得到第一輸出端和第二輸出端都輸出3. 45kV。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)斷開、最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，在第二輸出端輸出所述裝置的最大電壓。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)2KM2斷開時(shí),最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，電壓將從第二輸出端輸出電壓，輸出端將兩個(gè)功率模塊進(jìn)行串聯(lián)，即輸出A1-A6六個(gè)功率單元串聯(lián)的電壓，類似的，B1-B6六個(gè)功率單元串聯(lián)的電壓，C1-C6六個(gè)功率單元串聯(lián)的的電壓，由于將A1-A6、B1-B6、C1-C6單相電壓輸出至U2、V2、W2三相電壓因此需進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，得到第二輸出端輸出電壓6. 9KV。進(jìn)一步的，如圖11所示，功率輸出裝置中當(dāng)N等于4時(shí)，即當(dāng)功率模塊為四個(gè)時(shí)，以輸入裝置為三相電IOKV為例,所述裝置包括四個(gè)功率模塊，第一輸出端和第二輸出端；經(jīng)過(guò)高壓充電電路進(jìn)入移相輸入變壓器，然后經(jīng)過(guò)移相輸入變壓器降壓后給功率單元供電，第一功率模塊為A1-A3、B1-B3、C1-C3，第二功率模塊為A4-A6、B4-B6、C4-C6，第三功率模塊為A7-A9、B7-B9、C7-C9，第四功率模塊為A10-A12、B10-B12、C10_C12經(jīng)過(guò)整流、濾波及逆變后輸出單相交流電壓。本實(shí)施例以三相電輸入IOKV為例，則加載至每個(gè)功率單元上的額定電壓為690￥，第一輸出端為仍、￥1、11，第二輸出端為似、￥2、評(píng)2。與第一輸出端相連的第一功率模塊，與第一功率模塊通過(guò)第一開關(guān)相連的第二功率模塊，與第二功率模塊通過(guò)第二開關(guān)相連的第三功率模塊，與第三功率單元通過(guò)第三開關(guān)相連的第四功率模塊，與第四功率模塊相連的第二輸出端；第一輸出端Ul、V1、W1與第一功率模塊相連，第二功率模塊通過(guò)第一開關(guān)2KM1與第一功率模塊相連，第三功率模塊通過(guò)第二開關(guān)2KM2與第二功率模塊相連，第四功率模塊通過(guò)第三開關(guān)2KM3與第三功率單元相連，第二輸出端U2、V2、W2與第四功率模塊相連；與第二輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)；與第二輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)2KM4，通過(guò)閉合開關(guān)2KM4來(lái)實(shí)現(xiàn)最大電壓的輸出。當(dāng)所述第一開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第一電壓，所述第二輸出端輸出第二電壓，當(dāng)所述第二開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第三電壓，所述第二輸出端輸出第三電壓，當(dāng)?shù)谌_關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸 出第二電壓，所述第二輸出端輸出第一電壓；當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)閉合2做1，2做2、2做3、2謂4斷開時(shí)，第一輸出端譏、￥1、11輸出第一電壓3. 45kV，第二輸出端輸出第二電壓10KV，當(dāng)所述第二開關(guān)2KM2閉合，2KM1、2KM3、2KM4斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第三電壓6. 9KV,所述第二輸出端輸出第三電壓6. 9KV,當(dāng)?shù)谌_關(guān)2KM3閉合，2KM1、2KM2、2KM4斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第二電壓10KV，所述第二輸出端輸出第一電壓3. 45kV ；當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)2KM4閉合、2KM1、2KM2、2KM3斷開時(shí)，在第一輸出端輸出第四電壓 13. 8KV。以上兩個(gè)實(shí)施例以N等于2和N等于4為例，詳細(xì)說(shuō)明本裝置通過(guò)控制不同開關(guān)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)多種等級(jí)的輸出，并可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)的同時(shí)拖動(dòng)，且本發(fā)明各個(gè)功率單元模塊采用三層布局，節(jié)省了占地面積，減少對(duì)設(shè)備的投資，且功率單元與輸入電抗器采用背靠背布置方式，降低電纜的連接長(zhǎng)度和模塊的幾何尺寸，進(jìn)一步節(jié)約了材料和成本。本實(shí)施例方法所述的功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算設(shè)備可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，移動(dòng)計(jì)算設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM, Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種功率輸出裝置，其特征在于，包括 N個(gè)功率模塊，第一輸出端和第二輸出端，所述N為自然數(shù)，且NS 2 ； 所述N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，所述第一輸出端與第一功率模塊相連，所述第二輸出端與第N功率模塊相連； 通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，以便于改變所述裝置的輸出功率； 所述功率模塊包括三層變流鏈； 所述變流鏈包括三個(gè)串聯(lián)的功率單元、三個(gè)與各個(gè)所述功率單元相連的輸入電抗器、一個(gè)與所述三個(gè)串聯(lián)的功率單元相連的均流電抗器。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，還包括 與第一輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)； 當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，在第二輸出端輸出所述裝置的最大電壓。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，還包括 與第二輸出端相連的最大電壓輸出開關(guān)； 當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，在第一輸出端輸出所述裝置的最大電壓。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，包括 對(duì)所述各個(gè)功率單元提供相同的輸入電壓的輸入裝置。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，還包括 與所述功率單元、所述輸入電抗器和所述均流電抗器相連的水冷卻裝置； 與各個(gè)所述功率模塊相連的冷卻風(fēng)機(jī)。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述功率單元與所述輸入電抗器采用背靠背的模式進(jìn)行連接。
7.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述功率模塊包括 由玻璃槽鋼支撐梁和環(huán)氧底板組成的電纜橋架。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，當(dāng)N等于2時(shí)，所述N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，所述第一輸出端與第一功率模塊相連，所述第二輸出端與第N功率模塊相連，包括 兩個(gè)功率模塊通過(guò)第一開關(guān)串聯(lián)，第一輸出端通過(guò)最大電壓輸出開關(guān)與第一功率模塊相連，第二輸出端與第二功率模塊相連； 所述通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，以便于改變所述裝置的輸出功率包括 當(dāng)所述第一開關(guān)閉合時(shí)，在所述第一輸出端和/或第二輸出端輸出第一電壓； 當(dāng)所述第一開關(guān)斷開且所述最大電壓輸出開關(guān)閉合時(shí)，在第二輸出端輸出第二電壓。
9.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，當(dāng)N等于4時(shí)，所述N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，所述第一輸出端與第一功率模塊相連，所述第二輸出端與第N功率模塊相連包括 第一輸出端與第一功率模塊相連，第一功率模塊通過(guò)第一開關(guān)第二功率模塊相連，第二功率模塊通過(guò)第二開關(guān)與第三功率模塊相連，第三功率單元通過(guò)第三開關(guān)與第四功率模塊相連，第四功率模塊通過(guò)最大電壓輸出開關(guān)與第二輸出端相連；所述通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述功率模塊的連接關(guān)系，以便于改變所述裝置的輸出功率包括 當(dāng)所述第一開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第一電壓，所述第二輸出端輸出第二電壓，當(dāng)所述第二開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第三電壓，所述第二輸出端輸出第三電壓，當(dāng)?shù)谌_關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，所述第一輸出端輸出第二電壓，所述第二輸出端輸出第一電壓； 當(dāng)最大電壓輸出開關(guān)閉合、其他開關(guān)斷開時(shí)，在第一輸出端輸出第四電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率輸出裝置，包括N個(gè)功率模塊，兩個(gè)輸出端；N個(gè)功率模塊通過(guò)開關(guān)依次串聯(lián)，第一輸出端與第一功率模塊相連，第二輸出端與第N功率模塊相連；通過(guò)閉合或斷開所述開關(guān)，改變所述裝置的輸出功率；所述功率模塊包括三層變流鏈；所述變流鏈包括三個(gè)串聯(lián)的功率單元、三個(gè)與各個(gè)所述功率單元相連的輸入電抗器、一個(gè)與所述三個(gè)串聯(lián)的功率單元相連的均流電抗器，本發(fā)明可以通過(guò)開關(guān)控制功率單元的串聯(lián)數(shù)量，避免了采用多臺(tái)相應(yīng)的功率單元串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)多種電壓的輸出，減少了設(shè)備的占地面積及設(shè)備的投資。
文檔編號(hào)H02M1/00GK102882357SQ20121041790
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者任濤, 馬雅青, 彭力, 余軍, 許汝波, 龍致遠(yuǎn), 徐澤連, 黃歡, 楊鳴遠(yuǎn), 歐海平, 肖泉華 申請(qǐng)人:株洲變流技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限公司