CN113595397B - 一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器。所述多端口能量路由器包括k个多端口模组，每个多端口模组至少包括两个功率模块和一个电气隔离模块，每个功率模块包括至少两个接口，其中一个是交流接口，除交流接口的其他接口构成所述多端口模组的i个功率端口；电气隔离模块包括至少三个隔离接口，相互之间具备电气隔离功能，一个隔离接口连接所述功率模块的交流接口，至少一个隔离接口构成多端口模组的j个均压端口；k个多端口模组的均压端口并联连接，形成多端口能量路由器的j个高频均压汇集母线，电气隔离模块的其余端口悬空。

Description

一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，具体涉及一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器。
背景技术
能量路由器作为未来交直流配电网一种用于实现电力系统电能交换的设备，对实现不同电能形式配电系统的优化运行，具有重要的作用和意义。
能量路由器的核心是电力电子变压器，它是一种基于电力电子技术设计的，可以实现潮流分配、电压改善、电网监控和故障隔离等功能的智能设备。根据中/高压电能形式，电力电子变压器还分为交流电力电子变压器和直流电力电子变压器，其中，直流电力电子变压器也简称直流变压器。
在电力系统中，为实现中/高压至低压的变换，受开关管器件应力和成本的影响，电力电子变压器多采用多个模组输入串联输出并联的结构，即ISOP结构实现，此时电力电子变压器仅为两端口变换器，低压侧电压仅构成一种电压形式的电能接口，连接低压直流母线。
为使能量路由器输出获得更多电压等级和形式的电能，如常用的三相380V交流电、375V直流电、220V直流二次电源、110V直流二次电源等，能量路由器除配备一台ISOP结构的电力电子变压器外，还需要再在低压直流母线上设置额外的DC/DC、DC/AC等变换器设备。这些额外设置的DC/DC或DC/AC设备，一般都含有自己的启动电路、隔离断路器、霍尔检测等设备，为降低系统复杂性和成本，一般也只能设置有限数目的DC/DC和DC/AC设备，导致能量路由器仅有有限的输出端口，供电形式较集中。
同时，外置DC/DC或DC/AC设备，仍然会再次构建一条相应电压等级的直流或交流母线，当系统中有光伏、风电、储能和其他一些基于开关电源的低压电器设备时，这些设备一般还会进一步增加相应的DC/DC或DC/AC设备才能接入系统。这一概念限制了现有分布式供电系统的应用意义，不利于储能和可再生能源等设备对配电系统的接入。
此外，由于低压直流母线并联连接，低压侧设备出现故障时故障将波及母线上的其他设备，严重时导致能量路由器停止运行。
另一方面，已有专利CN202010005621提出一种链式多端口并网接口装置，该装置可以将中/高压母线变换为多个不同电压等级和电能形式的、彼此具有电气隔离端口。该方案利用公共高频母线，除解决了传统拓扑的上述缺陷之外，还解决传统多端口能力路由器拓扑不同端口之间的功率均衡问题。但该方法公共高频母线上的各个端口均需配置独立的高频(相对于工频)变压器，高频变压器数量众多。这造成以下问题：1.每台高频变压器的容量必须达到端口额定容量，成本较高；2.铁芯损耗较高，且各端口之间的功率传输必经过两台高频变压器，铜损较大；3.高频变压器总体积较大，影响多端口能量路由器的功率密度。
发明内容
本申请实施例提供一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器，包括k个多端口模组，k为≥2的整数；每个所述多端口模组至少包括两个功率模块和一个电气隔离模块，每个所述功率模块包括至少两个接口，其中一个是交流接口，除所述交流接口的其他接口构成所述多端口模组的i个功率端口；所述电气隔离模块包括至少三个隔离接口，相互之间具备电气隔离功能，一个所述隔离接口连接所述功率模块的交流接口，至少一个所述隔离接口构成所述多端口模组的j个均压端口；k个所述多端口模组的均压端口并联连接，形成所述多端口能量路由器的j个高频均压汇集母线，所述电气隔离模块的其余端口悬空。
根据一些实施例，所述的多端口能量路由器，还包括设备，所述设备并联连接在所述多端口模组的高频均压汇集母线。
根据一些实施例，所述k个多端口模组的一个对应功率端口依次串联或并联连接，形成一条链节，构成所述多端口能量路由器的公共端口，所述多端口能量路由器的公共端口连接外部交流或直流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
根据一些实施例，所述k个多端口模组的功率端口包括两组，每组依次串联或并联连接，形成两条链节，两条链节采用真双极连接，构成所述多端口能量路由器的直流公共端口，两条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，所述多端口能量路由器的直流公共端口连接外部为真双极形式的直流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
根据一些实施例，所述k个多端口模组的功率端口包括三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用并联连接，其中点引出构成所述多端口能量路由器的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，所述多端口能量路由器的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
根据一些实施例，所述k个多端口模组的功率端口包括三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用星型连接或角型连接，构成所述多端口能量路由器的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，所述多端口能量路由器的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
根据一些实施例，所述设备包括光伏、风电、储能、开关电源类型的至少一种设备。
根据一些实施例，所述功率模块包括全桥电路。
根据一些实施例，所述功率模块包括全桥电路和半桥电路，所述全桥电路和所述半桥电路通过直流电容级联连接。
根据一些实施例，所述功率模块包括两个全桥电路，所述两个全桥电路通过直流电容级联连接。
根据一些实施例，所述功率模块包括至少一个全桥电路和至少一个DC/AC变换器，所述全桥电路的两个桥臂中点引出构成所述功率模块的交流端口，所述全桥电路的桥臂两端构成所述功率模块的直流端口，所述DC/AC变换器的DC端口连接所述全桥电路的直流端口，所述DC/AC变换器的AC端口构成所述功率模块的第二端口。
根据一些实施例，所述功率模块采用包含至少一个全桥电路和至少一个DC/DC变换器，其中，所述全桥电路的两个桥臂中点引出构成所述功率模块的交流端口，所述全桥电路的桥臂两端构成所述功率模块的直流端口，所述DC/DC变换器的一个DC端口连接所述全桥电路的直流端口，另一个DC端口构成所述功率模块的第三端口。
根据一些实施例，所述电气隔离模块包括至少含有三个绕组的隔离变压器，第q个绕组即为所述隔离变压器的第q端口，q＝1,2,…,N1+N2，N1+N2为绕组的个数，N1为连接了所述功率模块的电气隔离模块的端口数，N2为未连接功率模块的电气隔离模块的端口数。
根据一些实施例，所述电气隔离模块的均压端口可串连或并联连接电阻或/和电容或/和电感。
根据一些实施例，当多个所述多端口模组的端口串联连接形成所述多端口能量路由器的公共端口时，所述多端口模组还包括旁路开关，所述旁路开关并联连接所有所述多端口模组串联连接的端口。
根据一些实施例，当多个多端口模组的端口并联连接形成多端口能量路由器的公共端口时，所述多端口模组还包括熔断器，所述熔断器串联连接所有多端口模组的并联端口。
根据一些实施例，所述电气隔离模块还包括熔断器或断路器或接触器，所述熔断器或断路器或接触器串联连接所有电气隔离模块的端口。
本申请实施例提供的技术方案，能量路由器能够提供供电形式和电压等级更加灵活多样的供电端口，使得能量路由器整体系统更加集中，可以减少传统方案后级所建立的直流或交流母线分级数目，减少所连接设备的能量变换环节，提升整体系统运行效率。能够提供控制相互独立的变换端口，具有明显的分布式供电特征，即能够为光伏、风电和储能等可再生能源设备以及基于开关电源类的用电设备提供单独的控制方案。而且两个或多个功率模块共用一个电气隔离模块，可以减少电气隔离模块的数量。同时，均压端口的功率与电气隔离模块其余端口的功率互补，电气隔离模块的运行损耗小。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器组成示意图。
图2是本申请实施例提供的一种多端口模组的功率模块端口串联连接示意图。
图3是本申请实施例提供的一种多端口模组的功率模块端口并联连接示意图。
图4是本申请实施例提供的一种多端口模组的功率模块端口并联后串联连接示意图。
图5是本申请实施例提供的一种多端口模组的端口串联连接的多端口能量路由器组成示意图。
图6是本申请实施例提供的一种连接真双极直流母线的多端口能量路由器组成示意图。
图7是本申请实施例提供的一种连接双星型直流母线和三相交流母线的多端口能量路由器组成示意图。
图8是本申请实施例提供的一种连接星型三相交流母线的多端口能量路由器组成示意图。
图9是本申请实施例提供的一种连接角型三相交流母线的多端口能量路由器组成示意图。
图10是本申请实施例提供的一种全桥电路组成示意图。
图11是本申请实施例提供的一种半桥电路级联全桥电路组成示意图。
图12是本申请实施例提供的一种两个全桥电路级联组成示意图。
图13是本申请实施例提供的一种全桥电路级联AC/DC电路的功率模块组成示意图。
图14是本申请实施例提供的一种I型全桥电路级联DC/DC电路的功率模块组成示意图。
图15是本申请实施例提供的一种II型全桥电路级联DC/DC电路的功率模块组成示意图。
图16是本申请实施例提供的一种包括旁路开关和熔断器(或断路器或接触器)的多端口模组示意图。
图17是本申请实施例提供的一种用于高压直流系统的多端口能量路由器组成示意图。
图18是本申请实施例提供的一种用于中高压交流系统的多端口能量路由器组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
图1是本申请实施例提供的一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器组成示意图。
具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器1000包括k个多端口模组100，k为≥2的整数。每个多端口模组100至少包括两个功率模块10和一个电气隔离模块20。
每个功率模块10包括至少两个接口，其中一个是交流接口，除交流接口的其他接口可独立，或并联连接，或串联连接，或并联后串联连接构成多端口模组的i个功率端口。
电气隔离模块20包括至少三个隔离接口，相互之间具备电气隔离功能，一个隔离接口连接功率模块的交流接口，至少一个隔离接口构成多端口模组的j个均压端口。
k个多端口模组的均压端口并联连接，形成多端口能量路由器的j个高频均压汇集母线，电气隔离模块的其余端口悬空。多端口模组的高频均压汇集母线上可以并联连接一些设备也可以悬空。设备包括但不限于光伏、风电、储能、开关电源类型的至少一种设备。
如图1所示，电气隔离模块20的隔离接口1～隔离接口N1连接各个功率模块10的交流接口，隔离接口N1+1～隔离接口N1+N2与其他多端口模组的电气隔离模块20的隔离接口N1+1～隔离接口N1+N2并联连接，形成多端口能量路由器的第一高频(相对于工频)均压汇集母线、第二高频均压汇集母线、……、第N2高频均压汇集母线，上述各个高频均压汇集母线的接口为多端口模组10的第一均压端口、第二均压端口、……、第N2均压端口，电气隔离模块20的其余隔离接口悬空。
功率模块10除交流接口的其他接口可独立，或并联连接，或串联连接，或并联后串联连接构成多端口模组100的i个功率端口，如图2～图4所示，组合连接后的功率模块为功率模块组，端口为第一功率端口、第二功率端口、第三功率端口、......。
如图1所示，通过调节电气隔离模块20的绕组1～绕组N1所在半桥电路或全桥电路的全控器件工作占空比或移相角即可调节多端口能量路由器1000的各功率模块10的电压。
实际应用中，高频变压器绕组数量越多，生产制造难度越大，本申请所提技术方案支持电气隔离模块20采用最少三个绕组的高频隔离变压器，通过隔离变压器端口互联形成高频均压汇集母线，提供了各功率模块之间的功率流通通路。故通过调节电气隔离模块20另两端口半桥电路或全桥电路的全控器件工作占空比或移相角，即可控制多端口能量路由器1000所有功率模块10的功率大小，实现功率模块10的电压均衡。
本实施例提供的技术方案，能量路由器能够提供供电形式和电压等级更加灵活多样的供电端口，使得能量路由器整体系统更加集中，可以减少传统方案后级所建立的直流或交流母线分级数目，减少所连接设备的能量变换环节，提升整体系统运行效率。能够提供控制相互独立的变换端口，具有明显的分布式供电特征，即能够为光伏、风电和储能等可再生能源设备以及基于开关电源类的用电设备提供单独的控制方案。而且两个或多个功率模块共用一个电气隔离模块，可以减少电气隔离模块的数量。同时，只有当电气隔离模块其余端口功率之和不为0的时候，才会有功率流入均压端口，均压端口的功率与电气隔离模块其余端口的功率互补，电气隔离模块的运行损耗小。
图5是本申请实施例提供的一种多端口模组的端口串联连接的多端口能量路由器组成示意图。
k个多端口模组100的一个对应功率端口10依次串联或并联连接，形成一条链节，构成多端口能量路由器1000的公共端口，多端口能量路由器1000的公共端口连接外部交流或直流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
如图5所示，以所有功率模块组仅有交流端口和一个功率端口为例，将所有多端口模组的功率端口依次串联连接，形成组件1a和1b，可以构成多端口能量路由器1000的公共直流端口。其余端口根据不同应用需求，分别或串并联组合后连接光伏、风电、储能、开关电源等其他类型设备或悬空。
图6是本申请实施例提供的一种连接真双极直流母线的多端口能量路由器组成示意图。
k个多端口模组100的功率端口10包括两组，每组依次串联或并联连接，形成两条链节，两条链节采用真双极连接，构成多端口能量路由器1000的直流公共端口，两条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，多端口能量路由器1000的直流公共端口连接外部为真双极形式的直流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
如图6所示，以所有功率模块组100仅有交流端口和一个功率端口为例，将所有多端口模组100的功率端口分为两组，每组依次串联，形成组件2a、2b和2c，可以构成具有真双极连接方式的多端口能量路由器1000的公共端口。两组的高频均压汇集母线采用并联连接。
同理，也可以将所有多端口模组100的功率端口分为两组，每组并联连接，也可构成具有真双极连接方式的多端口能量路由器1000的公共端口。公共端口连接外部具有真双极连接方式的直流母线。其余端口根据不同应用需求，分别或串并联组合后连接光伏、风电、储能、开关电源等其他类型设备或悬空。
上述k个多端口模组100的功率端口也可以分为三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用并联连接，其中点引出构成多端口能量路由器1000的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，多端口能量路由器1000的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
图7是本申请实施例提供的一种连接双星型直流母线和三相交流母线的多端口能量路由器组成示意图。
k个多端口模组100的功率端口也可以分为三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用星型连接或角型连接，构成多端口能量路由器1000的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，多端口能量路由器1000的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
如图7所示，以所有功率模块组仅有交流端口和一个功率端口为例，将所有多端口模组100的功率端口分为三组，每组依次串联或并联连接，形成组件3c、3d，构成具有双星型连接的多端口能量路由器直流公共端口。三组的中点3a、3b、3c引出构成具有双星型连接的多端口能量路由器的交流公共端口，三组的高频均压汇集母线采用并联连接。多端口能量路由器的交流公共端口连接外部三相交流母线，直流公共端口连接外部直流母线；其余端口根据不同应用需求，分别或串并联组合后连接光伏、风电、储能、开关电源等其他类型设备或悬空。
图8是本申请实施例提供的一种连接星型三相交流母线的多端口能量路由器组成示意图。
k个多端口模组100的功率端口包括三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用星型连接，构成多端口能量路由器1000的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，多端口能量路由器1000的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
如图8所示，以所有功率模块组仅有交流端口和一个功率端口为例，将所有多端口模组100的功率端口分为三组，每组依次串联，形成组件4a、4b、4c、4d、4e和4f，将组件4d、4e和4f连接在一点，可以构成具有星型连接方式的多端口能量路由器1000的公共端口。三组的高频均压汇集母线采用并联连接。
同理，将所有多端口模组100的功率端口分为三组，每组并联连接，也可构成具有星型连接方式的多端口能量路由器1000的公共端口。公共端口连接外部具有星型连接方式的三相交流母线，其余端口根据不同应用需求，分别或串并联组合后连接光伏、风电、储能、开关电源等其他类型设备或悬空。
图9是本申请实施例提供的一种连接角型三相交流母线的多端口能量路由器组成示意图。
k个多端口模组100的功率端口分为三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用角型连接，构成多端口能量路由器1000的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，多端口能量路由器1000的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
如图9所示，以所有功率模块组仅有交流端口和一个功率端口为例，将所有多端口模组100的功率端口分为三组，每组依次串联，形成组件5a、5b、5c、5d、5e和5f，将组件5a至5f依次首尾相连，可以构成具有角型连接方式的多端口能量路由器1000的公共端口。三组的高频均压汇集母线采用并联连接。
同理，将所有多端口模组100的功率端口分为三组，每组并联连接，也可构成具有角型连接方式的多端口能量路由器1000的公共端口。公共端口连接外部具有角型连接方式的三相交流母线，其余端口根据不同应用需求，分别或串并联组合后连接光伏、风电、储能、开关电源等其他类型设备或悬空。
图10是本申请实施例提供的一种全桥电路组成示意图。
多端口模组100的功率模块，采用全桥电路实现。
如图10所示，为全桥电路示意图，其中组件6a为全桥电路。
图11是本申请实施例提供的一种半桥电路级联全桥电路组成示意图。
多端口模组100的功率模块，采用半桥电路和全桥电路通过直流电容级联实现。
如图11所示，其中组件7a为半桥电路，组件7b全桥电路。
图12是本申请实施例提供的一种两个全桥电路级联组成示意图。
多端口模组100的功率模块，采用两个全桥电路通过直流电容级联实现。
如图12所示，为两个全桥电路级联示意图，其中组件8a和8b均为全桥电路。
图13是本申请实施例提供的一种全桥电路级联AC/DC电路的功率模块组成示意图。
如图13所示，功率模块包括至少一个全桥电路9a和至少一个DC/AC变换器9b，全桥电路9a的两个桥臂中点引出构成功率模块的交流端口，全桥电路9a的桥臂两端构成功率模块的直流端口，DC/AC变换器9b的DC端口连接全桥电路9a的直流端口，DC/AC变换器9b的AC端口构成功率模块的第二端口。组件9b为多桥臂桥式电路构建的DC/AC电路，根据所连接桥臂数目的不同，可以连接单相、三相三线或三相四线制的交流系统。
图14是本申请实施例提供的一种I型全桥电路级联DC/DC电路的功率模块组成示意图。
如图14，功率模块采用包含至少一个全桥电路10a和至少一个DC/DC变换器10b，其中，全桥电路10a的两个桥臂中点引出构成功率模块的交流端口，全桥电路10a的桥臂两端构成功率模块的直流端口，DC/DC变换器10b的一个DC端口连接全桥电路10a的直流端口，DC/DC变换器的10c和10d为构成功率模块的第三端口，DC/DC变换器的10d和10e构成模块的第四端口。上述功率模块的第三端口和第四端口均为直流端口。
图15是本申请实施例提供的一种II型全桥电路级联DC/DC电路的功率模块组成示意图。
如图15，功率模块采用包含至少一个全桥电路11a和至少一个DC/DC变换器11b，其中，全桥电路11a的两个桥臂中点引出构成功率模块的交流端口，全桥电路11a的桥臂两端构成功率模块的直流端口，DC/DC变换器11b的一个DC端口连接全桥电路11a的直流端口，DC/DC变换器的11c和11d构成功率模块的第三端口，第三端口也为直流端口。
图16是本申请实施例提供的一种包括旁路开关和熔断器(或断路器或接触器)的多端口模组示意图。
电气隔离模块20包括至少含有三个绕组的隔离变压器21，第q个绕组即为隔离变压器21的第q端口，q＝1,2,…,N1+N2，N1+N2为绕组的个数，N1为连接了功率模块10的电气隔离模块20的端口数，N2为未连接功率模块10的电气隔离模块20的端口数。
可选地，电气隔离模块20的均压端口可串连或并联连接电阻或/和电容或/和电感。
当多个多端口模组100的端口串联连接形成多端口能量路由器1000的公共端口时，多端口模组100还包括旁路开关K1，旁路开关K1并联连接所有多端口模组100串联连接的端口。
当多个多端口模组100的端口并联连接形成多端口能量路由器1000的公共端口时，多端口模组100还包括熔断器，熔断器串联连接所有多端口模组100的并联端口。
如图16所示，多端口模组100包括旁路开关K1和熔断器。
可选地，电气隔离模块20还包括熔断器或断路器或接触器22，熔断器或断路器或接触器22串联连接所有电气隔离模块的端口。
在本实施例中，当电气隔离模块采用变压器实现时，变压器铁磁材料用量较现有技术方案更少，变压器绕组总数更少，铁芯损耗更低。
图17是本申请实施例提供的一种用于高压直流系统的多端口能量路由器组成示意图。
如图17所示，多端口能量路由器1000的公共端口为中高压直流母线。
每个多端口模组100经过不同的配置，可以输出共地点不同的直流电、单相交流电和三相交流电。
图18是本申请实施例提供的一种用于中高压交流系统的多端口能量路由器组成示意图。
如图18所示，多端口能量路由器1000的公共端口为中高压交流母线。
每个多端口模组100经过不同的配置，可以输出共地点不同的直流电、单相交流电和三相交流电。
以上实施例仅为说明本申请的技术思想，不能以此限定本申请的保护范围，凡是按照本申请提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本申请保护范围之内。

Claims (17)

1.一种具有高频均压汇集母线的多端口能量路由器，包括：
k个多端口模组，k为≥2的整数；每个所述多端口模组至少包括：
两个功率模块，每个所述功率模块包括至少两个接口，其中一个是交流接口，除所述交流接口的其他接口构成所述多端口模组的i个功率端口；
一个电气隔离模块，包括至少三个隔离接口，相互之间具备电气隔离功能，一个所述隔离接口连接所述功率模块的交流接口，至少一个所述隔离接口构成所述多端口模组的j个均压端口；
k个所述多端口模组的均压端口并联连接，形成所述多端口能量路由器的j个高频均压汇集母线，所述电气隔离模块的其余端口悬空。
2.如权利要求1所述的多端口能量路由器，还包括：
设备，并联连接在所述多端口模组的高频均压汇集母线。
3.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述k个多端口模组的一个对应功率端口依次串联或并联连接，形成一条链节，构成所述多端口能量路由器的公共端口，所述多端口能量路由器的公共端口连接外部交流或直流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
4.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述k个多端口模组的功率端口包括两组，每组依次串联或并联连接，形成两条链节，两条链节采用真双极连接，构成所述多端口能量路由器的直流公共端口，两条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，所述多端口能量路由器的直流公共端口连接外部为真双极形式的直流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
5.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述k个多端口模组的功率端口包括三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用并联连接，其中点引出构成所述多端口能量路由器的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，所述多端口能量路由器的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
6.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述k个多端口模组的功率端口包括三组，每组依次串联或并联连接，形成三条链节，三条链节采用星型连接或角型连接，构成所述多端口能量路由器的交流公共端口，三条链节的对应高频变压汇集母线并联连接或独立，所述多端口能量路由器的交流公共端口连接外部三相交流母线，其余功率端口分别连接或串并联组合后连接设备或悬空。
7.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述功率模块包括全桥电路。
8.如权利要求2至6中任一项所述的多端口能量路由器，其中，所述设备包括光伏、风电、储能、开关电源类型的至少一种设备。
9.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述功率模块包括全桥电路和半桥电路，所述全桥电路和所述半桥电路通过直流电容级联连接。
10.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述功率模块包括两个全桥电路，所述两个全桥电路通过直流电容级联连接。
11.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述功率模块包括至少一个全桥电路和至少一个DC/AC变换器，所述全桥电路的两个桥臂中点引出构成所述功率模块的交流端口，所述全桥电路的桥臂两端构成所述功率模块的直流端口，所述DC/AC变换器的DC端口连接所述全桥电路的直流端口，所述DC/AC变换器的AC端口构成所述功率模块的第二端口。
12.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述功率模块采用包含至少一个全桥电路和至少一个DC/DC变换器，其中，所述全桥电路的两个桥臂中点引出构成所述功率模块的交流端口，所述全桥电路的桥臂两端构成所述功率模块的直流端口，所述DC/DC变换器的一个DC端口连接所述全桥电路的直流端口，另一个DC端口构成所述功率模块的第三端口。
13.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述电气隔离模块包括至少含有三个绕组的隔离变压器，第q个绕组即为所述隔离变压器的第q端口，q＝1,2,…,N1+N2，N1+N2为绕组的个数，N1为连接了所述功率模块的电气隔离模块的端口数，N2为未连接功率模块的电气隔离模块的端口数。
14.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述电气隔离模块的均压端口可串连或并联连接电阻或/和电容或/和电感。
15.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，当多个所述多端口模组的端口串联连接形成所述多端口能量路由器的公共端口时，所述多端口模组还包括：
旁路开关，并联连接所有所述多端口模组串联连接的端口。
16.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，当多个多端口模组的端口并联连接形成多端口能量路由器的公共端口时，所述多端口模组还包括：
熔断器，串联连接所有多端口模组的并联端口。
17.如权利要求1所述的多端口能量路由器，其中，所述电气隔离模块还包括：
熔断器或断路器或接触器，所述熔断器或断路器或接触器串联连接所有电气隔离模块的端口。
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