[發明專利]電力變換器、電力變換系統以及電力變換方法

有效

• 申請號: 201310267787.3
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104253532B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 潘家勇;熊雅紅;湯偉
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M3/28
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明是關于一種電力變換器，且特別是有關于一種其受控量具有多個分段部分的電力變換器。

背景技術

隨著分布式電源系統不斷地演進，市場上對于高效率、小尺寸、低成本、高兼容性、高功率密度、高可靠性以及高開關頻率的電力變換器的需求日益增加。

在寬輸入電壓范圍的應用上，傳統的電力變換器采用恒定輸出電壓設計，然而，在這種設計中電源的輸入電壓范圍窄，無法兼容多種母線（bus）電壓，致使電源的兼容性不佳，無法降低成本，在使用上存在效率低、成本高、電源兼容性差等缺點。另一種傳統電力變換器采用的開環控制設計雖然可以改善效率問題，但其缺點則是無法在母線電壓的典型值附近提供一個具有恒壓區間的電源。

綜合上述，迄今為止未解決的需求存在于本技術領域中，以解決前述缺陷與不足。

發明內容

本發明是關于一種電力變換器、電力變換系統以及電力變換方法，用以通過變換單元中具有多個分段部分的受控量，使得電力變換的效率提高。

本發明的一方面是關于一種電力變換器，其包含變換單元、信號產生單元以及控制單元。變換單元用以輸出變換電力。信號產生單元用以接收檢測信號，產生參考信號。控制單元耦接變換單元和信號產生單元，用以接收參考信號，并依據參考信號控制變換單元，以調整變換單元的一受控量。上述受控量具有多個分段部分，上述多個分段部分中每一者具有相應的斜率，且上述多個分段部分中至少二者的斜率相異。

在一實施例中，上述受控量包含輸入電壓、輸入電流、輸出電壓以及輸出電流中至少一者。

在一實施例中，上述檢測信號相應于輸入電壓、輸入電流、輸出電壓以及輸出電流中至少一者而產生。

在一實施例中，參考信號具有多個分段部分。

在一實施例中，信號產生單元還用以接收一給定信號，信號產生單元用以依據檢測信號和給定信號產生參考信號，控制單元用以依據參考信號控制變換單元，以調整變換單元的受控量。

在一實施例中，上述多個分段部分中相鄰兩分段部分的斜率間夾角大于或等于九十度。

在一實施例中，變換單元還包含隔離電路。

在一實施例中，變換單元還包含諧振變換電路。

在一實施例中，上述諧振變換電路為LLC型諧振變換電路。

在一實施例中，控制單元控制變換單元，使得變換單元的操作頻率相應于上述受控量的多個分段部分在一個頻率調節范圍內振蕩變化。

在一實施例中，控制單元控制變換單元，使得變換單元的占空比相應于上述受控量的多個分段部分在一個占空比調節范圍內振蕩變化。

本發明的另一方面是關于一種電力變換方法，其步驟包含：通過變換單元輸出變換電力；通過一信號產生單元接收一檢測信號，產生一參考信號；以及通過一控制單元接收該參考信號且依據該參考信號控制該變換單元，用以調整該變換單元的受控量。上述受控量具有多個分段部分，上述多個分段部分中每一者具有相應的斜率，且上述多個分段部分中至少二者的斜率相異。

在一實施例中，上述參考信號具有多個分段部分。

在一實施例中，通過該信號產生單元接收該檢測信號，產生該參考信號，再通過該控制單元接收該參考信號且依據該參考信號控制該變換單元的步驟還包含：通過該信號產生單元接收一給定信號，且依據該檢測信號和該給定信號產生該參考信號，該控制單元用以依據該參考信號控制該變換單元，以調整該變換單元的該受控量。

在一實施例中，上述多個分段部分中相鄰兩分段部分的斜率間夾角大于或等于九十度。

本發明的另一方面是于一種電力變換系統，其包含多個電力變換器并聯耦接。電力變換器中每一者包含變換單元、信號產生單元以及控制單元。變換單元用以輸出一變換電力。信號產生單元用以接收一檢測信號，產生一參考信號。控制單元，耦接該變換單元和該信號產生單元，用以接收該參考信號，并依據該參考信號控制該變換單元，以調整該變換單元的一受控量。上受控量具有多個分段部分，所述多個分段部分中每一者具有相應的斜率，且所述多個分段部分中至少二者的斜率相異。

在一實施例中，上述參考信號具有多個分段部分。

在一實施例中，信號產生單元還用以接收一給定信號，該信號產生單元依據該檢測信號和該給定信號產生該參考信號，該控制單元用以依據該參考信號控制該變換單元，以調整該變換單元的該受控量。

應用本發明的技術內容，不僅可以提升電力變換效率，還可以減少成本，或是在同樣的成本下縮小電力變換器所需的體積或尺寸。