本技術(shù)涉及電力電子，尤其涉及一種可控逆變輸出的橋式整流功率模塊。

背景技術(shù)：

1、電力電子技術(shù)是一門(mén)研究將電能在不同形式之間高效轉(zhuǎn)換的技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、通信、能源、國(guó)防等領(lǐng)域。電力電子技術(shù)的核心是電力電子變換器，主要包括整流器、逆變器、直流變換器、變頻器等。整流器是將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的裝置，逆變器是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的裝置，直流變換器是將一種直流電能轉(zhuǎn)換為另一種直流電能的裝置，變頻器是將一種頻率的交流電能轉(zhuǎn)換為另一種頻率的交流電能的裝置。

2、逆變器和整流器在電力系統(tǒng)中的作用日益重要，特別是在新型能源體系中，逆變器和整流器是實(shí)現(xiàn)可再生能源并網(wǎng)、儲(chǔ)能、微網(wǎng)等功能的關(guān)鍵設(shè)備。例如，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器是將光伏電池輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)要求的交流電能的裝置，整流器是將電網(wǎng)的交流電能轉(zhuǎn)換為充電電池的直流電能的裝置。逆變器和整流器的性能和控制策略直接影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率、穩(wěn)定性和可靠性。

3、隨著工業(yè)用電設(shè)備的快速增加，人們對(duì)電源種類(lèi)的要求也急劇增加，同時(shí)電在新型能源體系中發(fā)揮的作用正逐步提高，在構(gòu)建高比例可再生能源和高比例電力電子化系統(tǒng)時(shí)，逆變器和整流器的技術(shù)水平和創(chuàng)新能力面臨著巨大的挑戰(zhàn)。一方面，逆變器和整流器需要具有高效、高可靠、高功率密度、低成本等特點(diǎn)，以滿足不同場(chǎng)景和應(yīng)用的需求；另一方面，逆變器和整流器需要具有靈活、智能、協(xié)調(diào)、互動(dòng)等功能，以適應(yīng)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)、不確定的電力系統(tǒng)環(huán)境。

4、盡管已有許多研究成果和專(zhuān)利申請(qǐng)，但逆變器和整流器的技術(shù)仍有很大的提升空間和創(chuàng)新潛力，特別是在電動(dòng)汽車(chē)、智能電網(wǎng)、分布式發(fā)電等領(lǐng)域，逆變器和整流器的技術(shù)需求和挑戰(zhàn)日益增加。如果能設(shè)計(jì)一款集成逆變和整流的多功能、高可靠的功率模塊，將會(huì)為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供助力。因此，有必要對(duì)逆變器和整流器的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的分析和總結(jié)，以期為逆變器和整流器的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用提供有益的參考和指導(dǎo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可控逆變輸出的橋式整流功率模塊，包括：

2、電阻，所述電阻的兩端作為供電端連接外部設(shè)備，所述電阻的兩端并聯(lián)有第一電容并接地；

3、三相橋式整流單元，所述三相式整流單元的輸出端連接所述電阻的兩端，用于在所述三相橋式整流單元的輸入端連接三相輸入電源時(shí)，將三相輸入電源輸入的交流電三相全橋整流為直流電輸出給所述外部設(shè)備；

4、逆變和整流集成單元，所述逆變和整流集成單元的第一接線端和第二接線端分別對(duì)應(yīng)連接所述電阻的兩端，用于將所述三相橋式整流單元輸出的直流電全橋逆變?yōu)榻涣麟姀乃瞿孀兒驼骷蓡卧牡谌泳€端和第四接線端輸出；

5、所述逆變和整流集成單元的所述第三接線端和所述第四接線端連接交流輸入電源時(shí)，用于將所述交流輸入電源輸入的交流電單相全橋整流為直流電從所述第一接線端和所述第二接線端輸出給所述外部設(shè)備。

6、優(yōu)選的，所述三相橋式整流單元包括共陰極二極管組和共陽(yáng)極二極管組，所述共陰極二極管組的陰極和所述共陽(yáng)極二極管組的陽(yáng)極連接所述逆變和整流集成單元的第一接線端和第二接線端：

7、若干電容，各所述電容并聯(lián)在所述共陰極二極管組的陰極和所述共陽(yáng)極二極管組的陽(yáng)極之間。

8、優(yōu)選的，所述共陰極二極管組包括：

9、三個(gè)共陰極二極管，各所述共陰極二極管的陰極連通，各所述共陰極二極管的陽(yáng)極分別對(duì)應(yīng)連接三相輸入電源中的一相；

10、所述共陽(yáng)極二極管組包括：

11、三個(gè)共陽(yáng)極二極管，各所述共陽(yáng)極二極管的陽(yáng)極聯(lián)通，各所述共陽(yáng)極二極管的陰極分別對(duì)應(yīng)連接所述三相輸入電源中的一相。

12、優(yōu)選的，所述逆變和整流集成單元包括并聯(lián)的第一橋臂和第二橋臂以及第二電容；

13、所述第一橋臂的第一接線端和所述第二橋臂的第一接線端連接所述電阻的一端，所述第一橋臂的第二接線端和所述第二橋臂的第二接線端連接所述電阻的另一端；

14、所述第一橋臂的中點(diǎn)作為所述逆變和整流集成單元的第三接線端，所述第二橋臂的中點(diǎn)作為所述逆變和整流集成單元的第四接線端。

15、優(yōu)選的，所述第一橋臂包括：

16、第一開(kāi)關(guān)器件，所述第一開(kāi)關(guān)器件的一端連接所述電阻的一端，所述第一開(kāi)關(guān)器件的另一端與第二開(kāi)關(guān)器件的一端連接，所述第二開(kāi)關(guān)器件的另一端連接所述電阻的另一端；

17、第一控制器，分別連接所述第一開(kāi)關(guān)器件和所述第二開(kāi)關(guān)器件的兩端以及導(dǎo)通端；

18、所述第一開(kāi)關(guān)器件的另一端作為所述第一橋臂的中點(diǎn)。

19、優(yōu)選的，所述第二橋臂包括：

20、第三開(kāi)關(guān)器件，所述第三開(kāi)關(guān)器件的一端連接所述電阻的一端，所述第三開(kāi)關(guān)器件的另一端與第四開(kāi)關(guān)器件的一端連接，所述第四開(kāi)關(guān)器件的另一端連接所述電阻的另一端；

21、第二控制器，分別連接所述第三開(kāi)關(guān)器件和所述第四開(kāi)關(guān)器件的兩端以及導(dǎo)通端；

22、所述第三開(kāi)關(guān)器件的另一端作為所述第二橋臂的中點(diǎn)。

23、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：采用工業(yè)級(jí)模塊化設(shè)計(jì)，同時(shí)具備三相全橋整流以及全橋逆變轉(zhuǎn)換功能(ac-dc)，另外還具備單相橋式整流功能(dc-ac),相比于傳統(tǒng)技術(shù)中的整流功率模塊，可廣泛應(yīng)用于各種電力，工業(yè)及新能源等領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種可控逆變輸出的橋式整流功率模塊，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋式整流功率模塊，其特征在于，所述三相橋式整流單元包括共陰極二極管組和共陽(yáng)極二極管組，所述共陰極二極管組的陰極和所述共陽(yáng)極二極管組的陽(yáng)極連接所述逆變和整流集成單元的第一接線端和第二接線端：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋式整流功率模塊，其特征在于，所述共陰極二極管組包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋式整流功率模塊，其特征在于，所述逆變和整流集成單元包括并聯(lián)的第一橋臂和第二橋臂以及第二電容；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋式整流功率模塊，其特征在于，所述第一橋臂包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋式整流功率模塊，其特征在于，所述第二橋臂包括：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供可控逆變輸出的橋式整流功率模塊，涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，包括：電阻的兩端作為供電端連接外部設(shè)備；三相式整流單元的輸出端連接電阻的兩端，用于在輸入端連接三相輸入電源時(shí)，將三相輸入電源交流電整流為直流電；逆變和整流集成單元的第一接線端和第二接線端分別連接電阻的兩端，用于將三相橋式整流單元輸出的直流電全橋逆變?yōu)榻涣麟姀牡谌泳€端和第四接線端輸出；逆變和整流集成單元的第三接線端和第四接線端連接交流輸入電源時(shí)，用于將交流電單相全橋整流為直流電從第一接線端和第二接線端輸出給外部設(shè)備。有益效果是同時(shí)具備三相全橋整流、全橋逆變轉(zhuǎn)換、單相橋式整流功能，可廣泛應(yīng)用于電力，工業(yè)及新能源等領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：章輝,寧勇敢,陳致遠(yuǎn),張偉,俞輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海宏力達(dá)信息技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231229
技術(shù)公布日：2024/12/19