整流变压器及供电系统的制作方法

本申请属于交直流配电，涉及将配网电压转换为工业用电的整流变压器，特别是涉及一种整流变压器及供电系统。

背景技术：

1、电动汽车大功率直流快充充电桩的功率等级越来越高，已经从几十千瓦上升到一百千瓦，甚至几百千瓦。当前的主流方案仍然是采用380v供电，越来越大的电流造成电缆用量剧增，造成严重的资源浪费。为了节省电缆用量，切实可行的做法就是提高供电电压。例如，按照当前充电桩标准，输出电压范围上限为750vdc，为此，需要把供电电压提高到800vdc，可以大幅度降低电缆电流，从而降低电缆用量。

2、常规的三相工业供电来源于高交流电压配电网，经过配电变压器将高交流的配网电压转换为直流的工业用电，往往是将高交流的配网电压转换为低交流电压后再经过ac/dc变换器将低交流电压转换为较高的直流的工业用电。但是这种方法由于需要引入ac/dc变换器及相关元件，导致供电电路所需的元器件数量增加，电能损耗增加，整体可靠性较差。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种整流变压器及供电系统，用于解决现有技术中将高交流配网电压转换为工业用电引起的电能损耗增加，可靠性差的问题。

2、第一方面，本申请提供一种整流变压器，所述整流变压器的输入端与配电网连接；所述整流变压器的输出端与供电设备连接，用于向供电设备提供直流电源；所述整流变压器用于将配电网交流电源直接转换为供电设备所需的直流电源。

3、在第一方面的一种实现方式中，所述整流变压器包括：多绕组变压器和三相整流桥；所述多绕组变压器的输入端与配电网连接，所述多绕组变压器用于将配电网交流电源转换为第一电压；所述三相整流桥的输入端与所述多绕组变压器的输出端连接，输出端与供电设备连接，所述三相整流桥用于将所述第一电压转化为供电设备所需的直流电压。

4、其中，所述第一电压为配电网交流电源经过降压后的交流电压，所述第一电压根据供电设备所需的直流电压确定。

5、在第一方面的一种实现方式中，所述多绕组变压器包括：原边绕组和副边绕组；所述原边绕组与配电网的三相交流电源连接；所述副边绕组与所述三相整流桥连接，用于根据供电设备所需的直流电压输出第一电压。

6、在第一方面的一种实现方式中，所述副边绕组包括三组副边绕组，任一组所述副边绕组包括一可调节绕组，所述可调节绕组用于调节所述副边绕组的匝数。

7、进一步地，所述原边绕组包括三相绕组；任一相所述原边绕组与一组副边绕组对应。

8、进一步地，任一相所述原边绕组与其对应的副边绕组需满足：

9、n原边绕组：n可调节绕组＝vin/vac

10、其中，n原边绕组表示任一相所述原边绕组的匝数，n可调节绕组表示与原边绕组对应的所述可调节绕组的匝数，vin表示配电网的交流电源，vac表示所述第一电压。

11、在第一方面的一种实现方式中，任一组所述副边绕组还包括：第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组对称设置于所述可调节绕组两侧。

12、进一步地，所述可调节绕组包括两个抽头，以将可调节绕组分为左侧绕组、中部绕组和右侧绕组。

13、进一步地，所述第一绕组、所述第二绕组、所述可调节绕组需满足预设条件，以降低所述第一电压的谐波含量。

14、进一步地，所述预设条件包括：所述第一绕组与所述可调节绕组的匝数比、所述第二绕组与所述可调节绕组之间的匝数比相同；所述左侧绕组与所述可调节绕组的匝数比、所述右侧绕组与所述可调节绕组的匝数比相同。

15、在第一方面的一种实现方式中，所述副边绕组还包括三组三相输出，任一组所述三相输出与一所述三相整流桥的输入端连接，用于输出第一电压。

16、进一步地，任一所述三相输出均通过三组所述副边绕组相互连接构成。

17、在第一方面的一种实现方式中，所述三相整流桥有三个；任一所述三相整流桥与所述多绕组变压器的一组三相输出连接，用于获取所述第一电压并将所述第一电压转换为直流电压。

18、进一步地，三个所述三相整流桥不共同连接至所述多绕组变压器的同一组三相输出。

19、进一步地，三个所述三相整流桥的输出端并联连接，用于输出供电设备所需的直流电压。

20、在第一方面的一种实现方式中，所述电压转换装置还包括直流电容；所述直流电容与所述三相整流桥的输出端并联连接，用于降低直流电压的纹波电压。

21、第二方面，本申请提供一种供电系统，所述供电系统包括配电网、供电设备以及本申请第一方面任一项所述的整流变压器；所述配电网与所述整流变压器连接，用于提供交流电源；所述供电设备与所述整流变压器连接，用于获取所述供电设备所需的直流电压。

22、如上所述，本申请所述的高电能输出的整流变压器，具有以下有益效果：

23、第一，本申请所述的整流变压器，以多绕组变压器为核心，然后结合三相整流桥将输入的交流高电压转换为所需的直流电压，不需要可控元件，可靠性高，降低了电路中的电能损耗。

24、第二，本申请的多绕组变压器副边采用多组绕组输出，可以根据输入输出电压设计多绕组变压器原边绕组和副边绕组的匝数比以及副边绕组抽头，以满足不同输入输出电压的需求。

25、第三，与现有技术相比，本申请的变压器副边绕组采用对称式的绕制方式，根据预设条件调节副边绕组的抽头以使其满足所需匝数比，从而使功率因数得以补偿，低次谐波得以在内部抵消，从而使本方案具有交流侧高功率因数和低谐波含量。

技术特征：

1.一种整流变压器，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的整流变压器，其特征在于，所述整流变压器包括：多绕组变压器和三相整流桥；

3.根据权利要求2所述的整流变压器，其特征在于，所述第一电压为配电网交流电源经过降压后的交流电压，所述第一电压根据供电设备所需的直流电压确定。

4.根据权利要求2所述的整流变压器，其特征在于，所述多绕组变压器包括：原边绕组和副边绕组；

5.根据权利要求4所述的整流变压器，其特征在于，所述副边绕组包括三组副边绕组，任一组所述副边绕组包括一可调节绕组，所述可调节绕组用于调节该组所述副边绕组的匝数。

6.根据权利要求5所述的整流变压器，其特征在于，所述原边绕组包括三相绕组；任一相所述原边绕组与一组副边绕组对应。

7.根据权利要求6所述的整流变压器，其特征在于，任一相所述原边绕组与其对应的副边绕组需满足：

8.根据权利要求5所述的整流变压器，其特征在于，任一组所述副边绕组还包括：第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组对称设置于所述可调节绕组两侧。

9.根据权利要求8所述的整流变压器，其特征在于，所述可调节绕组包括两个抽头，以将可调节绕组分为左侧绕组、中部绕组和右侧绕组。

10.根据权利要求9所述的整流变压器，其特征在于，所述第一绕组、所述第二绕组、所述可调节绕组需满足预设条件，以降低所述第一电压的谐波含量。

11.根据权利要求10所述的整流变压器，其特征在于，所述预设条件包括：所述第一绕组与所述可调节绕组的匝数比、所述第二绕组与所述可调节绕组之间的匝数比相同；

12.根据权利要求6所述的整流变压器，其特征在于，所述副边绕组还包括三组三相输出，任一组所述三相输出与一所述三相整流桥的输入端连接，用于输出第一电压。

13.根据权利要求12所述的整流变压器，其特征在于，任一所述三相输出均通过三组所述副边绕组相互连接构成。

14.根据权利要求2所述的整流变压器，其特征在于，所述三相整流桥有三个；

15.根据权利要求14所述的整流变压器，其特征在于，三个所述三相整流桥不共同连接至所述多绕组变压器的同一组三相输出。

16.根据权利要求15所述的整流变压器，其特征在于，三个所述三相整流桥的输出端并联连接，用于输出供电设备所需的直流电压。

17.根据权利要求2所述的整流变压器，其特征在于，所述电压转换装置还包括直流电容；所述直流电容与所述三相整流桥的输出端并联连接，用于降低直流电压的纹波电压。

18.一种供电系统，其特征在于，包括配电网、供电设备以及权利要求1-17任一项所述的整流变压器；

技术总结本申请提供一种整流变压器及供电系统，所述整流变压器的输入端与配电网连接；所述整流变压器的输出端与供电设备连接，用于向供电设备提供直流电源；所述整流变压器用于将配电网交流电源直接转换为供电设备所需的直流电压，所述整流变压器包括：多绕组变压器和三相整流桥；所述多绕组变压器用于将配电网交流电源转换为第一电压，所述三相整流桥用于将所述第一电压转化为供电设备所需的直流电压。本申请所述的整流变压器以多绕组变压器为核心，将输入的交流高电压转换为所需的直流电压，不需要可控元件，可靠性高，且减少了变换环节，还具有效率高和成本低的优势。技术研发人员：叶阳,李峰,陈岩受保护的技术使用者：深圳绿电直流电气技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12