多相功率转换器电路和方法技术

提供一种多相功率转换器电路和方法。一种多相功率转换器电路包括至少两个单相功率转转器电路。每个单相功率转换器电路包括具有多个转换器单元的至少一个转换器串联电路。转换器串联电路被配置成输出串联电路输出电流。同步电路被配置成生成至少一个同步信号。转换器单元中的至少一个转换器单元被配置成生成输出电流，使得输出电流的频率和相位中的至少一个取决于同步信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供一种。一种多相功率转换器电路包括至少两个单相功率转转器电路。每个单相功率转换器电路包括具有多个转换器单元的至少一个转换器串联电路。转换器串联电路被配置成输出串联电路输出电流。同步电路被配置成生成至少一个同步信号。转换器单元中的至少一个转换器单元被配置成生成输出电流，使得输出电流的频率和相位中的至少一个取决于同步信号。【专利说明】
本专利技术的实施例涉及功率转换器电路、具有功率转换器电路的电源系统以及用于 操作功率转换器电路的方法。
技术介绍
随着对可持续能量产生的逐渐增加的兴趣，集中在用于产生电能的光伏模块。光 伏（PV)模块包括还称为太阳能电池的多个光伏（PV)电池。因为一个电池的输出电压相对 低，所以PV模块通常包括具有多个串联连接的太阳能电池的串，串联连接的太阳能电池诸 如串联连接的在50至100之间个电池、或者甚至并联连接的若干这样的串。 PV模块提供DC电源电压，而诸如国家电网的电网具有AC供应电压。为了将由PV 模块提供的能量按原样供应到电网，因此有必要将PV模块的DC电压转换成与电网的AC供 应电压一致的AC电压。已知将由DC电源提供的DC电压分别转换成AC电压和AC电流的 若干原理。 用于将PV模块DC电压转换成电网AC电压的第一方法包括：串联连接的若干PV 模块，以获得高于电网AC电压的峰值电压的DC电压；以及使用DC/AC转换器将DC电压转 换成AC电压。DC电压的幅度通常在200V和1000V之间。然而，高DC电压在电弧的出现方 面是决定性的。 根据第二方法，提供了多个DC/AC转换器，其中，这些转换器中的每一个连接到PV 模块。各个转换器使其AC电压输出并联连接，并且这些转换器中的每一个从通过太阳能电 池串所提供的DC电压生成与电网AC供应电压一致的AC电压。一个PV模块所提供的DC电 压通常根据在一个模块内串联连接的电池的数目并且根据用于实现太阳能电池的技术而 具有在20V和100V之间的范围中的幅度，同时电网AC电压的峰值电压根据国家是约155V 或325V。然而，由于在输入电压和输出电压之间的大的差异而导致这些转换器在效率方面 存在缺点。 因此，需要一种能够有效地将相对低的DC供应电压转换成与电网电压一致的AC 输出信号的功率转换器电路。
技术实现思路
第一方面涉及具有至少两个单相功率转换器电路的多相功率转换器电路。每个单 相功率转换器电路包括至少一个转换器串以及同步电路。至少一个转换器串联电路包括多 个转换器单元，并且被配置成输出串联电路输出电流。同步电路被配置成生成至少一个同 步信号。多个转换器单元中的至少一个被配置成生成输出电流，使得输出电流的频率和相 位中的至少一个取决于同步信号。 第二方面涉及一种方法。该方法包括：由同步电路生成至少一个同步信号；通过 多相转换器中的至少两个单相转换器中的每一个的至少一个转换器串联电路输出串联电 路输出电流，其中，至少一个转换器串联电路包括多个转换器单元；以及通过多个转换器单 元中的至少一个对输出电流进行输出，使得输出电流的频率和相位中的至少一个取决于同 步信号。 【专利附图】【附图说明】 现在将参考附图来解释示例。附图用于图示基本原理，使得图示仅用于理解基本 原理所需要的各方面。附图没有按比例。在附图中，相同的附图标记表示相同的信号和电 路组件： 图1示意性地图示了包括串联连接的多个DC/AC转换器单元和电压测量电路的功 率转换器电路； 图2包括图2A-2C，图示了每一个都包括至少一个太阳能电池的光伏阵列的不同 实施例； 图3示意性地图示了包括串联连接的多个DC/AC转换器单元的功率转换器电路和 包括串联连接的多个测量单元的电压测量电路； 图4包括图4A-4D，图示了测量单元的不同实施例； 图5示出了图示包括DC/AC转换器和控制电路的一个DC/AC转换器单元的第一实 施例的框图； 图6具体详细图示图5的DC/AC转换器的实施例； 图7包括图7A至图7C，图示了可以在图6的DC/AC转换器中使用的开关的不同实 施例； 图8图示了一个DC/AC转换器单元的控制电路的第一实施例； 图9具体详细图示了图8的控制电路的第一分支； 图10图示了一个DC/AC转换器单元的控制电路的第二实施例； 图11示出了包括DC/DC转换器、最大功率点跟踪器、DC/AC转换器和控制电路的 一个转换器单元的第二实施例的框图； 图12图示了实现为升压转换器的DC/DC转换器的实施例； 图13示意性地图示了图12的DC/DC转换器的控制电路； 图14图示了实现为降压转换器的DC/DC转换器的实施例； 图15图示了一个DC/AC转换器的控制电路的另一实施例； 图16图示了实现有两个交错的升压转换器级的DC/DC转换器的实施例； 图17图示了用于图16的DC/DC转换器的控制电路的第一实施例； 图18图示了用于图16的DC/DC转换器的控制电路的第二实施例； 图19图示了包括降压转换器和展开桥（unfolding bridge)的一个DC/AC转换器 单元的另一实施例的框图； 图20示出了图示图19的DC/AC转换器单元的操作原理的时序图； 图21图示了图19的DC/AC转换器单元中实现的控制器的第一实施例； 图22图示了图19的DC/AC转换器单元中实现的控制器的第二实施例； 图23图示了具有以并联连接的两个串联电路组织的多个转换器单元的功率转换 器电路的实施例； 图24图示了同步电路的另一实施例； 图25图示了图24的同步电路中的传输电路的实施例； 图26图示了一个转换器单元的另一实施例； 图27图示了图26的转换器单元中的信号生成器的第一实施例； 图28图示了图27的信号生成器中发生的信号的时序图； 图29图示了图26的转换器单元中的信号生成器的第一实施例； 图30示意性地图示了功率转换器电路的两个可能的操作模式； 图31图示了包括操作模式控制器的功率转换器电路的实施例； 图32图示了包括操作模式单元的转换器单元的实施例； 图33图示了从第一操作模式变换成第二操作模式的第一实施例； 图34图示了从第一操作模式变换成第二操作模式的第二实施例； 图35图示了功率转换器电路的另一实施例； 图36图示了图35的功率转换器电路中实现的转换器单元的实施例； 图37图示了转换器单元的另一实施例； 图38图示了包括在具有转换器单元的串联电路和输出端子之间连接的展开电路 的功率转换器电路的实施例； 图39示出了图38的功率转换器电路的操作原理的时序图； 图40图示了展开电路的实施例； 图41图示了图38的功率转换器电路中的转换器单元的第一实施例； 图42图示了图38的功率转换器电路中的转换器单元的第二实施例； 图43图示了图38的功率转换器电路中的转换器单元的第三实施例； 图44图示了包括至少一个变压器的功率转换器电路的第一实施例； 图45图示了包括至少一个变压器的功率转换器电路的第二实施例； 图46示意性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括多个单相功率转转器电路的多相功率转换器电路，其中，每个单相功率转换器电路包括：转换器串联电路，所述转换器串联电路包括多个转换器单元，所述转换器串联电路被配置成输出串联电路输出电流；以及同步电路，所述同步电路被配置成生成至少一个同步信号；其中，所述多个转换器单元中的至少一个转换器单元被配置成生成输出电流，使得所述输出电流的频率或相位取决于所述同步信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·德伯伊，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT