[發明專利]具有第一并聯電路的電壓轉換器

有效

• 申請號: 201280053881.2
• 申請日: 2012-10-02
• 公開（公告）號: CN104025438B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: G·克勞特
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 郭毅

技術領域

本發明涉及一種電壓轉換器，所述電壓轉換器包括第一電容器與N>＝1個并聯連接的調節器的第一并聯電路，所述調節器具有N個輸入電壓和N個輸入電流。第二電容器與第一并聯電路串聯連接，其中，第二電容器的電容器電壓小于或等于調節器的最小輸入電壓。

背景技術

在許多應用中，當電壓源和電壓宿(Spannungssenke)具有不同的電壓時，必須轉換電壓。

為此經常使用電壓轉換器來將不同的電壓源調整到共同的電勢上。

在許多應用中，例如在由光伏的發電中，這些輸入電壓是相似高的，但不是相同的。然而，通常使用能夠獨立運行并且因此能夠設計用于總的輸入電壓范圍的調節器。因為任何源需要其自身的調節器來匹配該源的電壓范圍和電流范圍，所以用于調節器的設計耗費并且因此設備的總成本以及損耗功率是相應高的。

發明內容

根據本發明提供一種電壓轉換器，其包括第一電容器與N>＝1個并聯連接的調節器的第一并聯電路，所述調節器具有N個輸入電壓和N個輸入電流。第二電容器與第一并聯電路串聯連接，其中，電容器電壓小于或等于調節器的最小輸入電壓。

根據本發明的電壓轉換器通過所述并聯電路具有以下優點：所有的元件具有相同的電勢差。此外，在并聯電路中能夠有利地添加或者去除各個元件，而其他的元件不失效。此外，串聯電路能夠有利地實現：輸入電壓的僅僅在源之間不同的部分必須被轉換。電壓的在所有源中相同的部分不需要被轉換。

在本發明的一個優選的構型中設置，電壓轉換器如此具有調整器(Regler)，使得平均來說調節器的輸入電流的總和等于電壓轉換器的輸出電流的總和并且同時電壓轉換器的平均輸入功率等于電壓轉換器的平均輸出功率。

在本發明的另一個優選的構型中設置，電壓轉換器如此具有調整器，使得兩個電容器中的能量平均來說保持恒定。

通過所述兩個構型有利的是，由此改善了電壓轉換器的輸入端布線。

在本發明的另一個優選的構型中設置，第一電容器的電容器電壓與最大的輸入電壓減去第二電容器的電容器電壓至少一樣大。

通過所述構型，根據本發明的電壓轉換器能夠非常有利地實現：全部的調整器僅僅必須設有如下組件：對于電壓U_C1具有所述組件，而對于總的中間電路電壓U_ZK1＝U_C1+U_C2不再具有所述組件。

在本發明的另一個優選的構型中設置，具有輸出級的電壓轉換器能夠通過另一個調節器與由第二電容器和第一并聯電路組成的串聯電路連接。

在本發明的另一個優選的構型中設置，另一個調節器如此與由第二電容器和第一并聯電路組成的串聯電路連接；調節器電壓在第一配置中相應于第二電容器上的電壓而在第二配置中相應于串聯電路上的電壓。

根據本發明的電壓轉換器具有以下優點：通過所述調節器的配置，降低用于調節器的設計耗費，并且因此降低設備/裝置的總成本。

在本發明的另一個優選的構型中設置，輸入電流分別通過電感以及二極管和/或并聯連接的開關耦合輸入電壓轉換器中。

由此有利的是，通過并聯電路在所有元件上僅僅施加電勢差而不是總電勢。

在本發明的另一個優選的構型中設置，調節器構造為向上調節器和/或向下調節器。

由此有利地，產生更高的輸出電壓，和/或輸出電壓在輸入端小于恒定的電壓源，并且因此開關被周期性地斷開和閉合。調節器也可以如此實施，使得其能夠在兩個方向上或者僅僅在反向上轉換功率。在此，優點是，使輸入調節器改變功能成輸出調節器，而使輸出調節器改變功能成輸入調節器。

在本發明的另一個優選的構型中設置，至少一個調節器如此實施為二象限調節器(Zweiquadratensteller)，使得電流是可逆反的并且至少一個輸入調節器作為輸出調節器工作。

在本發明的另一個優選的構型中設置，輸出電壓取決于輸入參量。

由此有利地，產生時間上均勻流經的電流或者能夠實現輸出電流的變化。

在本發明的另一個優選的構型中設置，如此改變輸出電壓，使得在具有需要變化的輸入電壓的負載的串聯電路中輸出電壓相應于所述變化的輸入電壓。