[發(fā)明專利]單級功率變換電路及其應用裝置和控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310248227.7
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116155121A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 王騰飛;徐江濤;任天一
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M7/217;H02M1/32;H02J7/02;B60L53/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張靜

本申請?zhí)峁┮环N單級功率變換電路及其應用裝置和控制方法，該單級功率變換電路，在三相矩陣變換電路與該單級功率變換電路的交流端口之間增加切換電路，該切換電路在受控后能夠將交流端口接入的單相交流電或者三相交流電傳輸至該三相矩陣變換電路，以使該單級功率變換電路能夠在單相電和三相電不同工況下正常工作，實現(xiàn)對于單相和三相應用場合的復用；通過控制切換電路中開關的工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)三相與單相電路正常工作；另外，通過設置變壓器原邊串聯(lián)連接的附加繞組及相應的開關，還可以實現(xiàn)單三相交流電不同輸入電壓與輸出電壓相匹配。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，特別涉及一種單級功率變換電路及其應用裝置和控制方法。

背景技術

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，電動汽車的市場占有率在不斷增加。目前乘用車領域，車載充電機屬于電動汽車重要組成部分，其采用單級式拓撲的方案由于器件少，功率密度高，系統(tǒng)成本低，相對于采用傳統(tǒng)兩級式拓撲的方案具有較高優(yōu)勢。

但是，現(xiàn)有的拓撲只能應用于單相或者三相電網(wǎng)接入的其中一種場合，在單相和三相應用場合無法實現(xiàn)復用，因此，如何實現(xiàn)單三相系統(tǒng)兼容，實現(xiàn)不同場合通用，是亟待解決的問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N單級功率變換電路及其應用裝置和控制方法，以實現(xiàn)對于單相和三相應用場合的復用。

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┤缦录夹g方案：

本申請第一方面提供了一種單級功率變換電路，包括：變壓器、三相矩陣變換電路、副邊電路及切換電路；其中，

所述切換電路的一側作為所述單級功率變換電路的交流端口，用于接入單相交流電或者三相交流電；

所述切換電路的另一側，連接所述三相矩陣變換電路的一側；所述切換電路用于受控后將接入的交流電傳輸至所述三相矩陣變換電路；

所述三相矩陣變換電路的另一側，連接所述變壓器的原邊繞組；

所述變壓器的副邊繞組，連接所述副邊電路的一側；

所述副邊電路的另一側用于連接負載設備。

可選的，所述切換電路，包括：四個主開關；各主開關的輸入側作為所述單級功率變換電路的交流端口；其中，

第一主開關、第二主開關及第三主開關，其輸入側分別用于接入所述三相交流電中的一相，其輸出側一一對應連接所述三相矩陣變換電路各相半橋橋臂的中點；

所述第一主開關的輸入側，還用于接入所述單相交流電的其中一根線；

第四主開關，其輸入側用于接入所述單相交流電的另外一根線，其輸出側與所述第一主開關的輸出側連接所述三相矩陣變換電路不同相半橋橋臂的中點。

可選的，所述切換電路，還包括：至少兩個預充支路；

所述第一主開關并聯(lián)連接有一個所述預充支路；

所述第二主開關與所述第三主開關中的至少一個，并聯(lián)連接有一個所述預充支路。

可選的，所述預充支路包括：串聯(lián)連接的開關和電阻。

可選的，所述三相矩陣變換電路中的三個半橋橋臂，分別包括：串聯(lián)連接的雙向開關和濾波電容；

所述雙向開關和所述濾波電容的連接點，作為相應所述半橋橋臂的中點，用于連接所述切換電路；

所述雙向開關和所述濾波電容串聯(lián)后的兩端，作為相應所述半橋橋臂的兩端，與其他所述半橋橋臂并聯(lián)連接后，用于連接所述原邊繞組。

可選的，所述三相矩陣變換電路中的三個半橋橋臂，分別包括：兩個串聯(lián)連接的雙向開關；