电力变换装置制造方法及图纸

一种电力变换装置(1)，具备通过变压器(30)进行磁耦合的一次侧变换电路(10)和二次侧变换电路(20)，并在绝缘方向和非绝缘方向上进行电力传输，其中，使一次侧变换电路(10)具有的全桥电路的开关元件(Q11、Q13)和开关元件(Q12、Q14)交替地导通/截止。使二次侧变换电路(20)具有的全桥电路的开关元件(Q21、Q23)和开关元件(Q22、Q24)交替地导通/截止。由此，提供一种能够抑制电力传输时的损耗且能够高效地进行电力传输的电力变换装置。

Power conversion device

A power converter (1), (30) have the transformer primary side converter circuit of the magnetic coupling (10) and two side converter circuit (20), and in the direction of the power transmission and insulation, non insulated direction, so that a side converter (10) switch devices with the bridge circuit (Q11, Q13) and switching elements (Q12, Q14) alternately turned on / off. A switching element (Q21, Q23) and a switching element (Q22, Q24) of the full bridge circuit (20,) of the second side conversion circuit are alternately turned on / off. Thus, an electrical power conversion device capable of suppressing the loss of power transmission and efficiently transmitting power is provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在多个输入输出端口中的任意的输入输出端口之间进行电力变换的电力变换装置。
技术介绍
在专利文献1公开了在4个输入输出端口中的任意的两个输入输出端口之间进行电力变换的电力变换电路。该电力变换电路具备一次侧变换电路和二次侧变换电路，一次侧变换电路具有两个输入输出端口，二次侧变换电路与该一次侧变换电路进行磁耦合并具有另外两个输入输出端口。而且，一次侧变换电路和二次侧变换电路通过中心抽头式的变压器进行磁耦合。一次侧变换电路具有一次侧全桥电路。一次侧全桥电路具有使连接在变压器的一次侧线圈两端的两个电感器进行磁耦合而构成的耦合电感器。此外，二次侧变换电路具有二次侧全桥电路。二次侧全桥电路具有使连接在变压器的二次侧线圈两端的两个电感器进行磁耦合而构成的耦合电感器。而且，通过变更开关周期的导通时间，从而变更一次侧变换电路与二次侧变换电路的电力变换比率。一次侧变换电路和二次侧变换电路的电力传输量通过开关周期的相位差进行控制。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-193713号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1记载的电力变换电路中，在不需要从一次侧向二次侧传输电力的情况下，需要使一次侧全桥电路和二次侧全桥电路的开关周期的相位差为0。在该情况下，从一次侧向二次侧传输的电力将从二次侧向一次侧进行再生。而且，在该再生时会产生不必要的损耗，因此存在不能进行高效的电力传输的问题。因此，本专利技术的目的在于，提供一种能够抑制电力传输时的损耗且能够高效地进行电力传输的电力变换装置。用于解决课题的技术方案本专利技术的电力变换装置的特征在于，具备：第一输入输出端口和第二输入输出端口；一次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂与所述第一输入输出端口连接；二次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第三臂和第四臂，所述第三臂和所述第四臂与所述第二输入输出端口连接；变压器，具有一次线圈和二次线圈；第一电感器，第一端与所述一次线圈的第一端连接，第二端与所述第一臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接；第二电感器，第一端与所述一次线圈的第二端连接，第二端与所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接；第三电感器，第一端与所述二次线圈的第一端连接，第二端与所述第三臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接；第四电感器，第一端与所述二次线圈的第二端连接，第二端与所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接；第三输入输出端口，与所述一次线圈的中心抽头连接；第四输入输出端口，与所述二次线圈的中心抽头连接；第一开关控制部，使所述第一臂以及所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止；以及第二开关控制部，使所述第三臂以及所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止，所述电力变换装置具有以下动作模式中的至少任一个：所述第一臂和所述第二臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第一臂和所述第二臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式；以及所述第三臂和所述第四臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第三臂和所述第四臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式。在该结构中，各臂的上侧开关元件和下侧开关元件的接通和断开的定时为同时，因此变压器的一次线圈或二次线圈的两端的电位差为0。因此，在变压器不会产生励磁电流，不进行绝缘方向(从一次侧向二次侧，或者与其相反)上的电力传输。其结果是，在进行非绝缘方向(第一输入输出端口和第三输入输出端口之间)上的电力传输的情况下，能够抑制像以往那样由于电力再生而产生的不必要的损耗，能够进行高效的电力传输。优选是，具备第五电感器和第六电感器中的至少一个，所述第五电感器连接在所述一次线圈的中心抽头与所述第三输入输出端口之间，所述第六电感器连接在所述二次线圈的中心抽头与所述第四输入输出端口之间。在该结构中，设置有第五电感器或第六电感器，通过调整其电感，从而能够进行一次侧变换电路或二次侧变换电路的电力传输量的调整。本专利技术的电力变换装置的特征在于，具备：第一输入输出端口和第二输入输出端口；一次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂与所述第一输入输出端口连接；二次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第三臂和第四臂，所述第三臂和所述第四臂与所述第二输入输出端口连接；变压器，具有一次线圈和二次线圈；第三电感器，第一端与所述第一臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第一端连接；第四电感器，第一端与所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第二端连接；第三输入输出端口，与所述一次线圈的中心抽头连接；第四输入输出端口，与所述二次线圈的中心抽头连接；第五电感器，连接在所述一次线圈的中心抽头与所述第三输入输出端口之间；第一开关控制部，使所述第一臂以及所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止；以及第二开关控制部，使所述第三臂以及所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止，所述电力变换装置具有以下动作模式中的至少任一个：所述第一臂和所述第二臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第一臂和所述第二臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式；以及所述第三臂和所述第四臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第三臂和所述第四臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式。在该结构中，在进行非绝缘方向(第一输入输出端口和第三输入输出端口之间)上的电力传输的情况下，能够抑制像以往那样由于电力再生而产生的不必要的损耗，能够进行高效的电力传输。优选是，具备：第六电感器，连接在所述二次线圈的中心抽头与所述第四输入输出端口之间。在该结构中，设置有第六电感器，通过调整其电感，从而能够进行二次侧变换电路的电力传输量的调整。本专利技术的电力变换装置的特征在于，具备：第一输入输出端口和第二输入输出端口；一次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂与所述第一输入输出端口连接；二次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第三臂和第四臂，所述第三臂和所述第四臂与所述第二输入输出端口连接；变压器，具有一次线圈和二次线圈；第一电感器，第一端与所述第一臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述一次线圈的第一端连接；第二电感器，第一端与所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述一次线圈的第二端连接；第三输入输出端口，与所述一次线圈的中心抽头连接；第一开关控制部，使所述第一臂以及所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止；以及第二开关控制部，使所述第三臂以及所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止，所述电力变换装置具有：所述第一臂和所述第二臂的所述上侧开关元件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换装置，具备：第一输入输出端口和第二输入输出端口；一次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂与所述第一输入输出端口连接；二次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第三臂和第四臂，所述第三臂和所述第四臂与所述第二输入输出端口连接；变压器，具有一次线圈和二次线圈；第一电感器，第一端与所述第一臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述一次线圈的第一端连接；第二电感器，第一端与所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述一次线圈的第二端连接；第三电感器，第一端与所述第三臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第一端连接；第四电感器，第一端与所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第二端连接；第三输入输出端口，与所述一次线圈的中心抽头连接；第四输入输出端口，与所述二次线圈的中心抽头连接；第一开关控制部，使所述第一臂以及所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止；以及第二开关控制部，使所述第三臂以及所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止，所述电力变换装置具有以下动作模式中的至少任一个：所述第一臂和所述第二臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第一臂和所述第二臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式；以及所述第三臂和所述第四臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第三臂和所述第四臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.11 JP 2014-1847821.一种电力变换装置，具备：第一输入输出端口和第二输入输出端口；一次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂与所述第一输入输出端口连接；二次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第三臂和第四臂，所述第三臂和所述第四臂与所述第二输入输出端口连接；变压器，具有一次线圈和二次线圈；第一电感器，第一端与所述第一臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述一次线圈的第一端连接；第二电感器，第一端与所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述一次线圈的第二端连接；第三电感器，第一端与所述第三臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第一端连接；第四电感器，第一端与所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第二端连接；第三输入输出端口，与所述一次线圈的中心抽头连接；第四输入输出端口，与所述二次线圈的中心抽头连接；第一开关控制部，使所述第一臂以及所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止；以及第二开关控制部，使所述第三臂以及所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止，所述电力变换装置具有以下动作模式中的至少任一个：所述第一臂和所述第二臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第一臂和所述第二臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式；以及所述第三臂和所述第四臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第三臂和所述第四臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，具备第五电感器和第六电感器的至少一个，所述第五电感器连接在所述一次线圈的中心抽头与所述第三输入输出端口之间，所述第六电感器连接在所述二次线圈的中心抽头与所述第四输入输出端口之间。3.一种电力变换装置，具备：第一输入输出端口和第二输入输出端口；一次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂与所述第一输入输出端口连接；二次侧全桥电路，具有上侧开关元件和下侧开关元件被串联连接而成的第三臂和第四臂，所述第三臂和所述第四臂与所述第二输入输出端口连接；变压器，具有一次线圈和二次线圈；第三电感器，第一端与所述第一臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第一端连接；第四电感器，第一端与所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件的连接点连接，第二端与所述二次线圈的第二端连接；第三输入输出端口，与所述一次线圈的中心抽头连接；第四输入输出端口，与所述二次线圈的中心抽头连接；第五电感器，连接在所述一次线圈的中心抽头与所述第三输入输出端口之间；第一开关控制部，使所述第一臂以及所述第二臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止；以及第二开关控制部，使所述第三臂以及所述第四臂的所述上侧开关元件和所述下侧开关元件交替地导通/截止，所述电力变换装置具有以下动作模式中的至少任一个：所述第一臂和所述第二臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第一臂和所述第二臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式；以及所述第三臂和所述第四臂的所述上侧开关元件的接通和断开的定时为同时，且所述第三臂和所述第四臂的所述下侧开关元件的接通和断开的定时为同时的动作模式。4.根据权利要求3所述的电力变换装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹈野良之，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP