[發(fā)明專利]功率轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580083847.3
• 申請(qǐng)日: 2015-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN108475990B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山上滋春;K.D.T.恩戈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社;弗吉尼亞知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邸萬奎

一種功率轉(zhuǎn)換器(100)基本上設(shè)置有至少三個(gè)開關(guān)電路(101，102，103)、至少一個(gè)電源(4)、至少一個(gè)負(fù)載(6，8)和諧振電路(1)。開關(guān)電路(101，102，103)的輸入端子連接到所述至少一個(gè)電源(4)或所述至少一個(gè)負(fù)載(6，8)，所述開關(guān)電路(101，102，103)的輸出端子(301，302，303)電串聯(lián)連接到諧振電路(1)以形成閉合電路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及一種功率轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

可用于為諸如電動(dòng)車輛或混合電動(dòng)車輛的車輛供電的電力系統(tǒng)在本領(lǐng)域中通常是已知的。例如，在車輛中使用雙電壓電力系統(tǒng)，其中，例如存在供給諸如頭燈和尾燈、加熱風(fēng)扇、音頻系統(tǒng)等的電負(fù)載的12V系統(tǒng)以及供給牽引逆變器、電動(dòng)機(jī)等的高電壓系統(tǒng)。對(duì)于雙電壓電力系統(tǒng)，在兩個(gè)電壓系統(tǒng)之間傳輸能量非常方便。為此目的，功率轉(zhuǎn)換器安裝在車輛中。

具體地，例如，由Mweene等人于1991年7月在IEEE Transactions on PowerElectronics第6卷第3期第398-407頁上發(fā)表的“A 1kW 500kHz Front-End Converter fora Distributed Power Supply System”(以下稱為“非專利文獻(xiàn)1”)中提供了相移型全橋轉(zhuǎn)換器。

此外，例如，由Kim等人于2012年5月在IEEEIEEE Transactions on PowerElectronics第27卷第5期第2495-2506頁上發(fā)表的“Idling Port Isolation Control ofThree-Port Bidirectional Converter for EVs”(以下稱為“非專利文獻(xiàn)2”)中提供了三端口轉(zhuǎn)換器。對(duì)于非專利文獻(xiàn)2的這種三端口轉(zhuǎn)換器，可以防止功率流動(dòng)到預(yù)定端口而使端口空閑。

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)于非專利文獻(xiàn)1的轉(zhuǎn)換器中，電源與負(fù)載之間的功率流動(dòng)是可控制的。但是，對(duì)于這種轉(zhuǎn)換器，很難減小轉(zhuǎn)換器的尺寸和成本。另一方面，對(duì)于非專利文獻(xiàn)2的轉(zhuǎn)換器，可以減少轉(zhuǎn)換器的部件數(shù)量。但是，對(duì)于該轉(zhuǎn)換器，為了使端口空閑需要復(fù)雜的開關(guān)動(dòng)作，并且難以防止空閑端口的能量損耗，而這反過來要求元件設(shè)計(jì)考慮由于損耗而產(chǎn)生的熱量。因此，對(duì)于該轉(zhuǎn)換器，也難以減小轉(zhuǎn)換器的尺寸和成本。

一方面在于提供一種能夠減小其尺寸和成本的功率轉(zhuǎn)換器。

鑒于已知技術(shù)的狀態(tài)并且根據(jù)第一方面，功率轉(zhuǎn)換器包括至少三個(gè)開關(guān)電路、至少一個(gè)電源、至少一個(gè)負(fù)載和諧振電路，所述開關(guān)電路的輸入端子連接到所述至少一個(gè)電源或所述至少一個(gè)負(fù)載，所述開關(guān)電路的輸出端子電串聯(lián)連接到所述諧振電路以形成閉合電路。

對(duì)于根據(jù)第一方面的功率轉(zhuǎn)換器，可根據(jù)期望控制多個(gè)端口之間的功率。因此，可提供一種可以減少部件數(shù)量并且可以減小其尺寸和成本的功率轉(zhuǎn)換器。

根據(jù)第二方面，根據(jù)第一方面的功率轉(zhuǎn)換器，其中由連接到所述至少一個(gè)電源的一組開關(guān)電路產(chǎn)生的電壓波形的基波分量之和基本上等于施加到連接到所述至少一個(gè)負(fù)載的一組開關(guān)電路的電壓波形的基波分量之和。

對(duì)于根據(jù)第二方面的功率轉(zhuǎn)換器，通過使由諧振電路選擇性濾波的至少一個(gè)電源的基波分量之和等于所述至少一個(gè)負(fù)載的基波分量之和，可根據(jù)期望控制多個(gè)端口之間的功率。

根據(jù)第三方面，根據(jù)第一或第二方面的功率轉(zhuǎn)換器，其中電壓波形的頻率基本上等于所述諧振電路的諧振頻率。

對(duì)于根據(jù)第三方面的功率轉(zhuǎn)換器，可通過使電壓波形的頻率接近所述諧振電路的諧振頻率來選擇性地獲得基波分量。

根據(jù)第四方面，根據(jù)第一至第三方面中任一功率轉(zhuǎn)換器，其中電壓波形的相位彼此基本相等。

對(duì)于根據(jù)第四方面的功率轉(zhuǎn)換器，通過使電壓波形是相同相位，可使所述至少一個(gè)電源的基波分量之和與所述至少一個(gè)負(fù)載的基波分量之和彼此相等。