多相功率轉(zhuǎn)換器電路和方法
【專利摘要】提供一種多相功率轉(zhuǎn)換器電路和方法。一種多相功率轉(zhuǎn)換器電路包括至少兩個(gè)單相功率轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)器電路。每個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路包括具有多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路。轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路被配置成輸出串聯(lián)電路輸出電流。同步電路被配置成生成至少一個(gè)同步信號(hào)。轉(zhuǎn)換器單元中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元被配置成生成輸出電流，使得輸出電流的頻率和相位中的至少一個(gè)取決于同步信號(hào)。
【專利說(shuō)明】多相功率轉(zhuǎn)換器電路和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及功率轉(zhuǎn)換器電路、具有功率轉(zhuǎn)換器電路的電源系統(tǒng)以及用于 操作功率轉(zhuǎn)換器電路的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著對(duì)可持續(xù)能量產(chǎn)生的逐漸增加的興趣，集中在用于產(chǎn)生電能的光伏模塊。光 伏（PV)模塊包括還稱為太陽(yáng)能電池的多個(gè)光伏（PV)電池。因?yàn)橐粋€(gè)電池的輸出電壓相對(duì) 低，所以PV模塊通常包括具有多個(gè)串聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池的串，串聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池諸 如串聯(lián)連接的在50至100之間個(gè)電池、或者甚至并聯(lián)連接的若干這樣的串。
[0003] PV模塊提供DC電源電壓，而諸如國(guó)家電網(wǎng)的電網(wǎng)具有AC供應(yīng)電壓。為了將由PV 模塊提供的能量按原樣供應(yīng)到電網(wǎng)，因此有必要將PV模塊的DC電壓轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)的AC供 應(yīng)電壓一致的AC電壓。已知將由DC電源提供的DC電壓分別轉(zhuǎn)換成AC電壓和AC電流的 若干原理。
[0004] 用于將PV模塊DC電壓轉(zhuǎn)換成電網(wǎng)AC電壓的第一方法包括：串聯(lián)連接的若干PV 模塊，以獲得高于電網(wǎng)AC電壓的峰值電壓的DC電壓；以及使用DC/AC轉(zhuǎn)換器將DC電壓轉(zhuǎn) 換成AC電壓。DC電壓的幅度通常在200V和1000V之間。然而，高DC電壓在電弧的出現(xiàn)方 面是決定性的。
[0005] 根據(jù)第二方法，提供了多個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器，其中，這些轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)連接到PV 模塊。各個(gè)轉(zhuǎn)換器使其AC電壓輸出并聯(lián)連接，并且這些轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)從通過(guò)太陽(yáng)能電 池串所提供的DC電壓生成與電網(wǎng)AC供應(yīng)電壓一致的AC電壓。一個(gè)PV模塊所提供的DC電 壓通常根據(jù)在一個(gè)模塊內(nèi)串聯(lián)連接的電池的數(shù)目并且根據(jù)用于實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池的技術(shù)而 具有在20V和100V之間的范圍中的幅度，同時(shí)電網(wǎng)AC電壓的峰值電壓根據(jù)國(guó)家是約155V 或325V。然而，由于在輸入電壓和輸出電壓之間的大的差異而導(dǎo)致這些轉(zhuǎn)換器在效率方面 存在缺點(diǎn)。
[0006] 因此，需要一種能夠有效地將相對(duì)低的DC供應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)電壓一致的AC 輸出信號(hào)的功率轉(zhuǎn)換器電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 第一方面涉及具有至少兩個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路的多相功率轉(zhuǎn)換器電路。每個(gè)單 相功率轉(zhuǎn)換器電路包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器串以及同步電路。至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路包括多 個(gè)轉(zhuǎn)換器單元，并且被配置成輸出串聯(lián)電路輸出電流。同步電路被配置成生成至少一個(gè)同 步信號(hào)。多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元中的至少一個(gè)被配置成生成輸出電流，使得輸出電流的頻率和相 位中的至少一個(gè)取決于同步信號(hào)。
[0008] 第二方面涉及一種方法。該方法包括：由同步電路生成至少一個(gè)同步信號(hào)；通過(guò) 多相轉(zhuǎn)換器中的至少兩個(gè)單相轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路輸出串聯(lián)電 路輸出電流，其中，至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路包括多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元；以及通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)換器單 元中的至少一個(gè)對(duì)輸出電流進(jìn)行輸出，使得輸出電流的頻率和相位中的至少一個(gè)取決于同 步信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 現(xiàn)在將參考附圖來(lái)解釋示例。附圖用于圖示基本原理，使得圖示僅用于理解基本 原理所需要的各方面。附圖沒(méi)有按比例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的信號(hào)和電 路組件：
[0010] 圖1示意性地圖示了包括串聯(lián)連接的多個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器單元和電壓測(cè)量電路的功 率轉(zhuǎn)換器電路；
[0011] 圖2包括圖2A-2C，圖示了每一個(gè)都包括至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的光伏陣列的不同 實(shí)施例；
[0012] 圖3示意性地圖示了包括串聯(lián)連接的多個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器單元的功率轉(zhuǎn)換器電路和 包括串聯(lián)連接的多個(gè)測(cè)量單元的電壓測(cè)量電路；
[0013] 圖4包括圖4A-4D，圖示了測(cè)量單元的不同實(shí)施例；
[0014] 圖5示出了圖示包括DC/AC轉(zhuǎn)換器和控制電路的一個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器單元的第一實(shí) 施例的框圖；
[0015] 圖6具體詳細(xì)圖示圖5的DC/AC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；
[0016] 圖7包括圖7A至圖7C，圖示了可以在圖6的DC/AC轉(zhuǎn)換器中使用的開(kāi)關(guān)的不同實(shí) 施例；
[0017] 圖8圖示了一個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器單元的控制電路的第一實(shí)施例；
[0018] 圖9具體詳細(xì)圖示了圖8的控制電路的第一分支；
[0019] 圖10圖示了一個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器單元的控制電路的第二實(shí)施例；
[0020] 圖11示出了包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、最大功率點(diǎn)跟蹤器、DC/AC轉(zhuǎn)換器和控制電路的 一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元的第二實(shí)施例的框圖；
[0021] 圖12圖示了實(shí)現(xiàn)為升壓轉(zhuǎn)換器的DC/DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；
[0022] 圖13示意性地圖示了圖12的DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路；
[0023] 圖14圖示了實(shí)現(xiàn)為降壓轉(zhuǎn)換器的DC/DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；
[0024] 圖15圖示了一個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器的控制電路的另一實(shí)施例；
[0025] 圖16圖示了實(shí)現(xiàn)有兩個(gè)交錯(cuò)的升壓轉(zhuǎn)換器級(jí)的DC/DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；
[0026] 圖17圖示了用于圖16的DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路的第一實(shí)施例；
[0027] 圖18圖示了用于圖16的DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路的第二實(shí)施例；
[0028] 圖19圖示了包括降壓轉(zhuǎn)換器和展開(kāi)橋（unfolding bridge)的一個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器 單元的另一實(shí)施例的框圖；
[0029] 圖20示出了圖示圖19的DC/AC轉(zhuǎn)換器單元的操作原理的時(shí)序圖；
[0030] 圖21圖示了圖19的DC/AC轉(zhuǎn)換器單元中實(shí)現(xiàn)的控制器的第一實(shí)施例；
[0031] 圖22圖示了圖19的DC/AC轉(zhuǎn)換器單元中實(shí)現(xiàn)的控制器的第二實(shí)施例；
[0032] 圖23圖示了具有以并聯(lián)連接的兩個(gè)串聯(lián)電路組織的多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元的功率轉(zhuǎn)換 器電路的實(shí)施例；
[0033] 圖24圖示了同步電路的另一實(shí)施例；
[0034] 圖25圖示了圖24的同步電路中的傳輸電路的實(shí)施例；
[0035] 圖26圖示了一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元的另一實(shí)施例；
[0036] 圖27圖示了圖26的轉(zhuǎn)換器單元中的信號(hào)生成器的第一實(shí)施例；
[0037] 圖28圖示了圖27的信號(hào)生成器中發(fā)生的信號(hào)的時(shí)序圖；
[0038] 圖29圖示了圖26的轉(zhuǎn)換器單元中的信號(hào)生成器的第一實(shí)施例；
[0039] 圖30示意性地圖示了功率轉(zhuǎn)換器電路的兩個(gè)可能的操作模式；
[0040] 圖31圖示了包括操作模式控制器的功率轉(zhuǎn)換器電路的實(shí)施例；
[0041] 圖32圖示了包括操作模式單元的轉(zhuǎn)換器單元的實(shí)施例；
[0042] 圖33圖示了從第一操作模式變換成第二操作模式的第一實(shí)施例；
[0043] 圖34圖示了從第一操作模式變換成第二操作模式的第二實(shí)施例；
[0044] 圖35圖示了功率轉(zhuǎn)換器電路的另一實(shí)施例；
[0045] 圖36圖示了圖35的功率轉(zhuǎn)換器電路中實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換器單元的實(shí)施例；
[0046] 圖37圖示了轉(zhuǎn)換器單元的另一實(shí)施例；
[0047] 圖38圖示了包括在具有轉(zhuǎn)換器單元的串聯(lián)電路和輸出端子之間連接的展開(kāi)電路 的功率轉(zhuǎn)換器電路的實(shí)施例；
[0048] 圖39示出了圖38的功率轉(zhuǎn)換器電路的操作原理的時(shí)序圖；
[0049] 圖40圖示了展開(kāi)電路的實(shí)施例；
[0050] 圖41圖示了圖38的功率轉(zhuǎn)換器電路中的轉(zhuǎn)換器單元的第一實(shí)施例；
[0051] 圖42圖示了圖38的功率轉(zhuǎn)換器電路中的轉(zhuǎn)換器單元的第二實(shí)施例；
[0052] 圖43圖示了圖38的功率轉(zhuǎn)換器電路中的轉(zhuǎn)換器單元的第三實(shí)施例；
[0053] 圖44圖示了包括至少一個(gè)變壓器的功率轉(zhuǎn)換器電路的第一實(shí)施例；
[0054] 圖45圖示了包括至少一個(gè)變壓器的功率轉(zhuǎn)換器電路的第二實(shí)施例；
[0055] 圖46示意性地圖示了包括變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器的一個(gè)實(shí)施例；
[0056] 圖47圖示了具有雙管正激（TTF)拓?fù)涞腄C/DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；
[0057] 圖48圖示了具有相移（PS)零電壓切換（ZVS)轉(zhuǎn)換器拓?fù)涞腄C/DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施 例；
[0058] 圖49圖示了具有反激轉(zhuǎn)換器拓?fù)涞腄C/DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；
[0059] 圖50圖示了具有LLC轉(zhuǎn)換器拓?fù)涞腄C/DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；
[0060] 圖51圖示了包括變壓器的DC/AC轉(zhuǎn)換器的一個(gè)實(shí)施例；
[0061] 圖52圖示了具有共享一個(gè)變壓器的多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器電路的一個(gè) 實(shí)施例；
[0062] 圖53圖示了具有共享一個(gè)變壓器的多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器電路的另一 實(shí)施例；
[0063] 圖54圖示了包括具有逆變降壓升壓拓?fù)涞霓D(zhuǎn)換器級(jí)的轉(zhuǎn)換器單元的一個(gè)實(shí)施 例；
[0064] 圖55不出了處于一個(gè)操作模式中的圖54中不出的轉(zhuǎn)換器級(jí)的輸入電壓、輸出電 壓和輸出電流的時(shí)序圖；
[0065] 圖56示出了處于一個(gè)操作模式中的圖54中示出的逆變降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的通過(guò) 電感性兀件的電流和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)彳目號(hào)的時(shí)序圖；
[0066] 圖57圖示了圖54中示出的轉(zhuǎn)換器級(jí)的修改；
[0067] 圖58示出了處于一個(gè)操作模式中的圖58中示出的轉(zhuǎn)換器級(jí)中的通過(guò)電感性元件 的電流和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)/[目號(hào)的時(shí)序圖；
[0068] 圖59圖示了包括具有逆變降壓升壓拓?fù)涞霓D(zhuǎn)換器級(jí)的轉(zhuǎn)換器單元的另一實(shí)施 例；
[0069] 圖60圖示了具有三個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路的3相功率轉(zhuǎn)換器電路的一個(gè)實(shí)施 例；
[0070] 圖61圖示了具有三個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路的3相功率轉(zhuǎn)換器電路的另一實(shí)施 例；
[0071] 圖62示意性地示出了圖60中示出的3相功率轉(zhuǎn)換器電路的輸出電流的時(shí)序圖；
[0072] 圖63圖示了具有三個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路的3相功率轉(zhuǎn)換器電路的另一實(shí)施 例；
[0073] 圖64示意性地圖示了耦合到一個(gè)電源的三個(gè)不同的單相功率轉(zhuǎn)換器電路的三個(gè) 功率轉(zhuǎn)換器單元；
[0074] 圖65示出了圖64中示出的三個(gè)功率轉(zhuǎn)換器單元中的一個(gè)功率轉(zhuǎn)換器單元的一個(gè) 實(shí)施例；
[0075] 圖66示出了圖65中示出的功率轉(zhuǎn)換器單元的一個(gè)特征；
[0076] 圖67示出了圖65中示出的功率轉(zhuǎn)換器單元的一個(gè)特征；
[0077] 圖68示出了圖64中示出的三個(gè)功率轉(zhuǎn)換器單元的中的一個(gè)的另一實(shí)施例；
[0078] 圖69示意性地圖示了耦合到一個(gè)電源的三個(gè)不同的單相功率轉(zhuǎn)換器電路的三個(gè) 功率轉(zhuǎn)換器單元；
[0079] 圖70示出了圖69中示出的一個(gè)轉(zhuǎn)換器級(jí)的一個(gè)實(shí)施例；
[0080] 圖71圖示了可以在3相功率轉(zhuǎn)換器電路中使用的連接電路的一個(gè)實(shí)施例；以及
[0081] 圖72圖示了可以在3相功率轉(zhuǎn)換器電路中使用的連接電路的另一實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0082] 在下面的詳細(xì)描述中，參考了附圖，附圖形成其一部分，并且在附圖中通過(guò)圖示的 方式示出了可以實(shí)踐本發(fā)明的具體實(shí)施例。在這方面，諸如"頂"、"底"、"前"、"后"、"頭"、 "尾"等方向術(shù)語(yǔ)參考所描述的附圖的方位使用。因?yàn)閷?shí)施例的組件能夠在多個(gè)不同方位上 進(jìn)行定位，所以方向術(shù)語(yǔ)用于說(shuō)明的目的而不是限制性的目的。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明 的精神和范圍的情況下，可以利用其他實(shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。因此，不 在限制的意義上作出下面的詳細(xì)說(shuō)明，并且本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。應(yīng)當(dāng) 理解，本文所描述的各種示例性實(shí)施例的特征可以彼此結(jié)合，除非具體指出。
[0083] 在下文中，將在特定的內(nèi)容中解釋本發(fā)明的實(shí)施例，該內(nèi)容即在將由多個(gè)光伏陣 列提供的電力或電壓轉(zhuǎn)換成交流電流，具體地要被供應(yīng)到電網(wǎng)的交流電流的上下文中。交 流電流和交流電網(wǎng)電壓在下面分別還被稱為AC電流和AC電網(wǎng)電壓。然而，這僅僅是示例， 本發(fā)明的實(shí)施例可以用于大范圍的應(yīng)用，其中需要將直流電壓和直流電流轉(zhuǎn)換為AC電壓 和AC電流。在下文中，直流電壓和直流電流分別也被稱為DC電壓和DC電流。作為光伏陣 列的替代，可以使用任何類型的DC電源，諸如燃料電池。甚至能夠在一個(gè)應(yīng)用中采用不同 的類型的DC電源，諸如光伏陣列和燃料電池。
[0084] 圖1圖示了用于將多個(gè)η個(gè)（至少兩個(gè)）DC輸入電壓V3i、V32、V3 n分別轉(zhuǎn)換成一 個(gè)AC輸出電壓vl和一個(gè)AC輸出電流iTOT的功率轉(zhuǎn)換器電路（功率逆變器電路）4的第一 實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，在這連接中貫穿附圖，將使用大寫(xiě)字母"V"和"I"來(lái)表示DC電壓和DC 電流，而將使用小寫(xiě)字母"v"和"i"來(lái)表示AC電壓和AC電流。功率轉(zhuǎn)換器電路包括多個(gè) η個(gè)（至少兩個(gè)）轉(zhuǎn)換器單元（逆變器單元）2l、22、2n，其中n>2。這些轉(zhuǎn)換器單元中的每 一個(gè)包括具有輸入端子;21 2、222的輸入端；并且21"、2211被配置成耦合到DC功率源 3i、3 2、3n。在圖1中，除了具有轉(zhuǎn)換器單元2p22、2n的功率轉(zhuǎn)換器電路1之外，還圖示了 DC 功率源3i、32、3n。這些DC功率源3i、32、3n與功率轉(zhuǎn)換器電路1 一起形成AC功率供應(yīng)系統(tǒng) 或AC電流供應(yīng)系統(tǒng)。在圖1中圖示的實(shí)施例中，DC功率源3i、32、3 n被實(shí)現(xiàn)為光伏（PV)模 塊。然而，采用的PV模塊的DC功率源僅僅是示例。還可以使用諸如包括燃料電池的電源 的任何其他類型的DC電源。甚至可能在一個(gè)功率源系統(tǒng)中采用不同類型的DC功率源。
[0085] 轉(zhuǎn)換器單元2p22、2n中的每一個(gè)進(jìn)一步包括具有輸出端子23^2( ;232、242 ;和 2311、2411的輸出。轉(zhuǎn)換器單元21、2 2、211在功率轉(zhuǎn)換器電路1的具有輸出端子11、12的輸出之 間串聯(lián)連接（級(jí)聯(lián)）。為此，第一轉(zhuǎn)換器單元具有耦合到功率轉(zhuǎn)換器電路1的第一輸出 端子11的第一輸出端子23i，并且級(jí)聯(lián)中的最后一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元2 n具有耦合到功率轉(zhuǎn)換器 電路1的第二輸出端子12的第二輸出端子24n。此外，第一輸出端子（除了輸出端子23J 之外的每一個(gè)連接到另一轉(zhuǎn)換器單元的一個(gè)第二輸出端子（除了輸出端子24n)。
[0086] 功率轉(zhuǎn)換器電路1的輸出端子11、12可以被配置成接收電壓vl。例如，輸出端子 11、12被配置成連接到電網(wǎng)，使得外部電壓vl對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)電壓，或者更具體地，對(duì)應(yīng)于電網(wǎng) 的一相。在圖1中，電網(wǎng)由電壓源100和與電源100并聯(lián)連接的負(fù)載Z來(lái)表示。電網(wǎng)的電 壓源100代表電網(wǎng)中的多個(gè)AC電壓源，并且負(fù)載Z表示電網(wǎng)中連接到電源的多個(gè)負(fù)載。電 網(wǎng)限定了在輸出端子11、12之間的AC電壓vl。因?yàn)樵撾妷簐l通過(guò)諸如電網(wǎng)的外部源來(lái)限 定，所以在下文中該電壓將被稱為外部AC電壓vl。
[0087] 轉(zhuǎn)換器單元2i、22、2n中的每一個(gè)在其輸出端子231、24 1、232、242、23"、2411之間具有 AC輸出電壓。通過(guò)使轉(zhuǎn)換器單元2p22、2n串聯(lián)連接，轉(zhuǎn)換器單元2p22、2 n的單 個(gè)的AC輸出電壓￥2^22、4的總和對(duì)應(yīng)于在功率轉(zhuǎn)換器單元1處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的外部電 壓vl,即

【權(quán)利要求】
1. 一種包括多個(gè)單相功率轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)器電路的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，每個(gè)單相功率轉(zhuǎn) 換器電路包括： 轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路，所述轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路包括多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元，所述轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路被 配置成輸出串聯(lián)電路輸出電流；以及 同步電路，所述同步電路被配置成生成至少一個(gè)同步信號(hào)； 其中，所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元被配置成生成輸出電流，使得所 述輸出電流的頻率或相位取決于所述同步信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元中的每一 個(gè)轉(zhuǎn)換器單元包括被配置成耦合到電源的輸入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，存在轉(zhuǎn)換器單元組，所述轉(zhuǎn)換器單元組包括所述單相功率轉(zhuǎn)換器電路中的每一 個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路中的一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元，并且 其中，所述轉(zhuǎn)換器單元組中的所述轉(zhuǎn)換器單元被配置成耦合到一個(gè)公共電源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，所述轉(zhuǎn)換器單元組的所述轉(zhuǎn)換器單元中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元包括被配置成輸出 所述輸出電流的第一轉(zhuǎn)換器，并且 其中，所述轉(zhuǎn)換器單元組包括耦合在所述公共電源和所述第一轉(zhuǎn)換器之間的第二轉(zhuǎn)換 器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器單元組的每個(gè)轉(zhuǎn)換 器單元包括耦合在所述公共電源和所述第一轉(zhuǎn)換器之間的所述第二轉(zhuǎn)換器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器單元組的所述轉(zhuǎn)換 器單元中的一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元的所述第二轉(zhuǎn)換器被配置成調(diào)整從所述電源接收到的輸入電 壓和輸入電流中的至少一個(gè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器單元組僅包括耦合 在所述公共電源和所述轉(zhuǎn)換器單元組的所述轉(zhuǎn)換器單元中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元中的所述 第一轉(zhuǎn)換器之間的第二轉(zhuǎn)換器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第二轉(zhuǎn)換器包括隔離拓?fù)洹?br> 9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第二轉(zhuǎn)換器包括變壓器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，每個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路被配置成接收外部電壓；并且 其中，所述同步電路被配置成根據(jù)所述外部電壓的電壓電平來(lái)生成所述同步信號(hào)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述同步電路被配置成生成 所述同步信號(hào)，使得在所述外部電壓和所述同步信號(hào)之間存在相位差。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，每個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路被配置成接收外部交流電壓，并且 其中，所述同步電路被配置成根據(jù)所述外部交流電壓來(lái)生成所述同步信號(hào)為整流的交 流號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，每個(gè)單相功率轉(zhuǎn)換器電路進(jìn) 一步包括： 展開(kāi)電路，所述展開(kāi)電路被耦合到所述轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路，并且被配置成將所述串聯(lián)電 路輸出電流轉(zhuǎn)換成交流輸出電流。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述同步電路包括具有耦合到 所述轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路的多個(gè)測(cè)量單元的串聯(lián)電路， 其中，每個(gè)測(cè)量單元被配置成輸出一個(gè)同步信號(hào)，并且 其中，每個(gè)轉(zhuǎn)換器單元被配置成接收由所述多個(gè)測(cè)量單元輸出的所述同步信號(hào)中的一 個(gè)同步信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，由所述多個(gè)測(cè)量單元中的每 一個(gè)測(cè)量單元所提供的所述同步信號(hào)是跨所述測(cè)量單元的電壓或是其一部分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器單元包括被配置成 接收直流電壓并且輸出所述輸出電流的第一轉(zhuǎn)換器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，所述第一轉(zhuǎn)換器被配置成根據(jù)第一基準(zhǔn)信號(hào)來(lái)生成所述輸出電流，并且 其中，所述第一基準(zhǔn)信號(hào)取決于所述至少一個(gè)同步信號(hào)和所述輸出電流。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)一步包括 控制電路，所述控制電路被配置成根據(jù)所述至少一個(gè)同步信號(hào)和所述輸出電流來(lái)生成所述 第一基準(zhǔn)信號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第一轉(zhuǎn)換器被配置成接 收輸入電壓，并且 其中，所述控制電路被配置成根據(jù)所述輸入電壓來(lái)生成所述第一基準(zhǔn)信號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第一轉(zhuǎn)換器包括： 轉(zhuǎn)換器級(jí)，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)被配置成接收所述直流電壓并且輸出整流的交流電流；以及 展開(kāi)電路，所述展開(kāi)電路被配置成接收所述整流的交流電流并且輸出所述輸出電流。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)包括隔離拓?fù)洹?br> 22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)包括從由以下 項(xiàng)組成的組中選擇的拓?fù)洌?反激轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 雙管正激（TTF)轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 相移零電壓切換（PS ZVS)轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? LLC轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌灰约?雙向離子變頻器拓?fù)洹?br> 23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)被配置成生成 具有取決于所述同步信號(hào)的頻率和相位的所述整流的交流電流。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)一步包括： 輸入，所述輸入被配置成耦合到電源；以及 第二轉(zhuǎn)換器，所述第二轉(zhuǎn)換器被耦合在所述轉(zhuǎn)換器單元中的一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元的輸入和 所述第一轉(zhuǎn)換器之間。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第二轉(zhuǎn)換器被配置成根 據(jù)第二基準(zhǔn)信號(hào)來(lái)調(diào)整所述輸入處的輸入信號(hào)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述輸入信號(hào)是輸入電壓和 輸入電流中的一個(gè)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，進(jìn)一步包括： 最大功率點(diǎn)跟蹤器，所述最大功率點(diǎn)跟蹤器被配置成根據(jù)所述第二轉(zhuǎn)換器的輸入電壓 和輸入電流來(lái)生成所述第二基準(zhǔn)信號(hào)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第一轉(zhuǎn)換器包括從由以 下項(xiàng)組成的組中選擇的拓?fù)洌?降壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 升壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器； 升壓-降壓轉(zhuǎn)換器；以及 反相降壓-升壓拓?fù)洹?br> 29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第二轉(zhuǎn)換器包括從由以 下項(xiàng)組成的組中選擇的拓?fù)洌?反激轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 雙管正激（TTF)轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? 相移零電壓切換（PS ZVS)轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌? LLC轉(zhuǎn)換器拓?fù)?；以?雙向離子變頻器拓?fù)洹?br> 30. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述第二轉(zhuǎn)換器包括并聯(lián)連 接的至少兩個(gè)轉(zhuǎn)換器級(jí)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，所述轉(zhuǎn)換器單元包括耦合在輸出端子之間的輸出電容器，并且 其中，所述輸出電流是進(jìn)入對(duì)于所述輸出電容器和所述輸出端子中的一個(gè)輸出端子為 公共的電路節(jié)點(diǎn)的電流。
32. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述轉(zhuǎn)換器單元包括信號(hào)生成 器，所述信號(hào)生成器被配置成從所述同步信號(hào)生成連續(xù)同步信號(hào)，并且生成所述輸出電流 使得所述輸出電流的頻率和相位中的至少一個(gè)取決于所述連續(xù)同步信號(hào)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，所述同步信號(hào)是交流信號(hào)， 其中，所述信號(hào)生成器被配置成接收給定時(shí)間段中的所述同步信號(hào)、檢測(cè)所述同步信 號(hào)的頻率和相位、并且根據(jù)所檢測(cè)的頻率和相位來(lái)生成所述連續(xù)同步信號(hào)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的多相功率轉(zhuǎn)換器電路， 其中，所述同步信號(hào)是包括多個(gè)信號(hào)脈沖的脈沖信號(hào)， 其中，所述信號(hào)生成器被配置成生成所述連續(xù)同步信號(hào)，所述連續(xù)同步信號(hào)具有取決 于所述脈沖信號(hào)的所述頻率和所述相位的頻率和相位。
35. 一種方法，包括： 由同步電路生成至少一個(gè)同步信號(hào)； 由多相轉(zhuǎn)換器中的至少兩個(gè)單相轉(zhuǎn)換器電路中的每一個(gè)單相轉(zhuǎn)換器電路的至少一個(gè) 轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路來(lái)輸出串聯(lián)電路輸出電流，其中，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器串聯(lián)電路包括多個(gè) 轉(zhuǎn)換器單元；以及 由所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器單元來(lái)對(duì)輸出電流進(jìn)行輸出，使得所述輸 出電流的頻率和相位中的至少一個(gè)取決于所述同步信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02S40/32GK104283449SQ201410332366
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
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