本發(fā)明屬于電力電子技術(shù),具體涉及一種集成共模電感的三端口變壓器,并應(yīng)用在單級acac三端口變換器中。
背景技術(shù):
1、針對全球凈零排放目標(biāo),汽車制造商已經(jīng)加大了其電氣化目標(biāo)的力度。變壓器在電動汽車中扮演著關(guān)鍵角色,因為它連接了高壓電池與低壓電池,負(fù)責(zé)連接網(wǎng)側(cè)向兩個電池之間的功率傳輸。隨著電路拓?fù)湓絹碓綇?fù)雜,對變壓器結(jié)構(gòu)的要求越來越多種多樣,目前有帶有中心抽頭的兩端口變壓器如圖1所示,該兩端口變壓器根據(jù)所需功能的不同有兩種不同的用法。
2、(1)a、b、n這三個點為網(wǎng)側(cè)輸入到變壓器一次側(cè)的端口,c、d為輸出到二次側(cè)拓?fù)涞亩丝冢?/p>
3、(2)c、d為輸輸入到變壓器一次側(cè)的端口,a、b、n這三個點為輸出到二次側(cè)拓?fù)涞亩丝凇?/p>
4、電動汽車存在兩個電池,一個為270-470v的高壓電池,一個為12v-13v的低壓電池,高壓電池負(fù)責(zé)汽車電機的啟動和運轉(zhuǎn),低壓電池負(fù)責(zé)電車中諸如照明,充電等功能。目前單級acac三端口變換器通過兩個帶有中心抽頭的變壓器實現(xiàn),一個是220v網(wǎng)側(cè)電壓到270-470v高壓電池的電平轉(zhuǎn)換變壓器t1,一個是470v高壓電池到12v-13v低壓電池的電平轉(zhuǎn)換器t2,如圖2所示。并且變壓器t1網(wǎng)側(cè)外接共模電感以及網(wǎng)側(cè)濾波電感。
5、對于前者,6.6kw帶有中心抽頭的兩端口變壓器t1采用的磁芯型號為ferroxcube的e65/32/13,其變壓器總體積約為0.5l;對于后者,3.3kw帶有中心抽頭的兩端口變壓器t2的體積約為0.2l。而對于該單級acac三端口變換器的電路拓?fù)?,其所需總感?2uh通流能力40a的共模電感,而市面上存在的共模電感也并沒有能走40a電流,總感值22uh的共模電感,由于這種參數(shù)的共模電感根本不存在,需要電感感值較大的共模電感才能通流40a的電流,從而導(dǎo)致整體系統(tǒng)體積的增大,較大的電感值也使得相同的電流變化率在其上產(chǎn)生的電壓也變大,增大了對系統(tǒng)開關(guān)管電壓應(yīng)力的要求,需要被擊穿電壓更高、成本更高的開關(guān)管來實現(xiàn)系統(tǒng)的功能,通用性差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有單級acac三端口變換器所需兩個變壓器及感值較大的共模電感實現(xiàn),導(dǎo)致單級acac三端口變換器總體積較大的問題,本發(fā)明提供了一種集成共模電感的三端口變壓器,該變壓器集成共模電感。
2、集成共模電感的三端口變壓器,包括繞制在磁芯原邊的原邊繞組n1和n2、以及繞制在磁芯副邊的副邊繞組n3至n5;
3、原邊繞組n1的異名端與原邊繞組n2的同名端連接后,作為原邊中心抽頭n;并且原邊繞組n1的同名端a、原邊中心抽頭n和原邊繞組n2的異名端b三者之間所形成的端口作為變壓器一次側(cè)的網(wǎng)側(cè)端口;
4、副邊繞組n3的同名端c和異名端d之間所形成的端口作為變壓器高壓電池側(cè)端口端;
5、副邊繞組n4的異名端與副邊繞組n5的同名端連接后,作為副邊中心抽頭f;并且副邊繞組n4的同名端e、副邊中心抽頭f和副邊繞組n5的異名端g三者之間所形成端口作為變壓器低壓電池側(cè)端口;
6、原邊繞組n1和原邊繞組n2的匝數(shù)相同,副邊繞組n4和副邊繞組n5的匝數(shù)相同,此時,將變壓器一次側(cè)的原邊繞組n1的匝數(shù)繞出的漏感l(wèi)f1與原邊繞組n2匝數(shù)繞出的漏感l(wèi)f2,作為變壓器原邊所集成的共模電感。
7、優(yōu)選的是,磁芯采用ee型磁芯。
8、優(yōu)選的是,ee型磁芯的型號為ee50/22/15-lp9。
9、優(yōu)選的是,原邊繞組n1和n2、以及副邊繞組n3至n5的繞組類型為膜包線。
10、優(yōu)選的是,繞線方式為線餅。
11、本發(fā)明的優(yōu)點:
12、本發(fā)明將變壓器一次側(cè)的原邊繞組n1的匝數(shù)繞出的漏感l(wèi)f1與原邊繞組n2匝數(shù)繞出的漏感l(wèi)f2作為變壓器原邊所集成的共模電感,省略了現(xiàn)有單級acac三端口變換器中需額外在變壓器外外接共模電感,并且將現(xiàn)有單級acac三端口變換器中所使用的兩個變壓器集成為1個變壓器,減少所使用變壓器的數(shù)量、降低變壓器及變換器的整體體積。
1.集成共模電感的三端口變壓器,包括繞制在磁芯原邊的原邊繞組n1和n2、以及繞制在磁芯副邊的副邊繞組n3至n5;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成共模電感的三端口變壓器,其特征在于,磁芯采用ee型磁芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成共模電感的三端口變壓器,其特征在于,ee型磁芯的型號為ee50/22/15-lp9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成共模電感的三端口變壓器,其特征在于,原邊繞組n1和n2、以及副邊繞組n3至n5的繞組類型為膜包線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成共模電感的三端口變壓器,其特征在于,繞線方式為線餅。