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三級電力拓?fù)涞闹谱鞣椒?

文檔序號:11161789閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種供電系統(tǒng),包括:

輸入端,所述輸入端被配置成接收來自輸入電源的輸入AC電力;

輸出端,所述輸出端被配置成向負(fù)載提供輸出AC電力;

變換器,所述變換器耦合于所述輸入端并且被配置成將所述輸入AC電力變換成經(jīng)變換的DC電力;

第一DC總線,所述第一DC總線耦合于所述變換器并且被配置成接收所述經(jīng)變換的DC電力;

逆變器,所述逆變器耦合于所述第一DC總線和所述輸出端并且被配置成將來自所述第一DC總線的DC電力變換成所述輸出AC電力;

第一DC開關(guān)電路,所述第一DC開關(guān)電路耦合在所述第一DC總線和中性點之間;以及

控制器,所述控制器耦合于所述第一DC開關(guān)電路,并且被配置成操作所述第一DC開關(guān)電路,使得所述第一DC總線上的電壓在所述變換器和所述逆變器的切換操作期間是零。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng),

其中,所述變換器包括耦合在所述輸入端和所述中性點之間的至少一個第一開關(guān),

其中,所述逆變器包括耦合在所述第一DC總線和所述輸出端之間的至少一個第二開關(guān);并且

其中,所述控制器耦合于所述至少一個第一開關(guān)和所述至少一個第二開關(guān),并且還被配置成操作所述至少一個第一開關(guān)的切換以生成所述DC電力,操作所述至少一個第二開關(guān)的切換以生成所述輸出AC電力,并且操作所述第一DC開關(guān)電路使得所述至少一個第一開關(guān)兩端的電壓在接通切換期間是零,并且在所述至少一個第二開關(guān)兩端的電壓在關(guān)斷切換期間是零。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電系統(tǒng),其中,第一DC開關(guān)電路包括:

DC開關(guān),所述DC開關(guān)耦合在所述第一DC總線和所述中性點之間;以及

二極管,所述二極管在所述第一DC總線和所述中性點之間并聯(lián)耦合于所述DC開關(guān);

其中,在操作所述第一DC開關(guān)電路使得在所述第一DC總線上的電壓是零時,所述控制器還被配置成操作所述DC開關(guān)以關(guān)斷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電系統(tǒng),其中,所述控制器還被配置成在同步切換時期上使所述至少一個第一開關(guān)的接通切換和所述至少一個第二開關(guān)的關(guān)斷切換同步。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電系統(tǒng),其中,所述控制器還被配置成在所述同步切換時期之前的第一時間處關(guān)斷所述DC開關(guān)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電系統(tǒng),其中,所述供電系統(tǒng)被配置成進行操作,使得在所述同步切換時期之前的所述第一時間處,在所述輸出端處的電流大于在所述輸入端處的電流。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的供電系統(tǒng),還包括:

電容器,所述電容器耦合于所述中性點;以及

第二DC總線,所述第二DC總線耦合在所述電容器和所述第一DC開關(guān)電路之間;

其中,在所述同步切換時期之前的所述第一時間處,由所述逆變器變換成所述輸出AC電力的所述DC電力來源于所述經(jīng)變換的DC電力和來自所述第二DC總線的DC電力。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電系統(tǒng),還包括:

至少一個DC輸入線路,所述至少一個DC輸入線路被配置成耦合于DC源;以及

DC/DC變換器,所述DC/DC變換器耦合在所述至少一個DC輸入線路和所述第一DC總線之間,并且被配置成接收來自所述DC源的備用DC電力且向所述第一DC總線提供經(jīng)調(diào)節(jié)的DC電力;

其中,由所述逆變器變換成所述輸出AC電力的所述DC電力來源于在所述經(jīng)變換的DC電力和所述備用DC電力中的至少一者。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電系統(tǒng),其中,所述DC/DC變換器包括:

至少一個第一DC/DC開關(guān),所述至少一個第一DC/DC開關(guān)耦合在所述至少一個DC輸入線路和所述中性點之間;

其中,所述控制器還耦合于所述至少一個第一DC/DC開關(guān),并且所述控制器還被配置成在由所述逆變器變換成所述輸出AC電力的所述DC電力來源于所述備用DC電力的情況下操作所述至少一個第一DC/DC開關(guān)以生成所述經(jīng)調(diào)節(jié)的DC電力,并且操作所述第一DC開關(guān)電路使得在所述至少一個第一DC/DC開關(guān)兩端的電壓在接通期間是零。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電系統(tǒng),其中,所述DC/DC變換器包括:

至少一個第二DC/DC開關(guān),所述至少一個第二DC/DC開關(guān)耦合在所述至少一個DC輸入線路和所述第一DC總線之間;

其中,所述控制器還耦合于所述至少一個第二DC/DC開關(guān),并且所述控制器還被配置成在由所述逆變器變換成所述輸出AC電力的所述DC電力來源于所述經(jīng)變換的DC電力的情況下操作所述至少一個第二DC/DC開關(guān)以從所述經(jīng)變換的DC電力生成電池充電電力,并且操作所述第一DC開關(guān)電路使得在所述至少一個第二DC/DC開關(guān)兩端的電壓在關(guān)斷期間是零。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng),其中,所述供電系統(tǒng)是包括多個部分的三相供電系統(tǒng),每個部分被配置成對從所述輸入電源接收的3相電力中的一相進行操作;

其中,所述第一DC開關(guān)電路由所述三相供電系統(tǒng)的多個部分共享,并且

其中,所述控制器還被配置成在所述供電系統(tǒng)的每一部分上同步所述變換器和所述逆變器的切換操作。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng),還包括:

第二DC總線,所述第二DC總線耦合于所述變換器并且被配置成接收所述經(jīng)變換的DC電力;以及

第二DC開關(guān)電路,所述第二DC開關(guān)電路耦合在所述第二DC總線和所述中性點之間;

其中,所述控制器還耦合于所述第二DC開關(guān)電路,并且所述控制器還被配置成操作所述第二DC開關(guān)電路,使得所述第二DC總線上的電壓在所述變換器和所述逆變器的切換操作期間是零。

13.一種用于操作供電系統(tǒng)的方法,所述供電系統(tǒng)包括輸入端、耦合于所述輸入端的變換器、耦合于所述變換器的第一DC總線、耦合于所述第一DC總線的逆變器以及輸出端,所述方法包括:

在所述輸入端處接收來自電源的輸入AC電力;

利用所述變換器將所述輸入AC電力變換成經(jīng)變換的DC電力;

向所述第一DC總線提供所述經(jīng)變換的DC電力;

利用所述逆變器將來自所述第一DC總線的DC電力變換成輸出AC電力;

向所述輸出端提供所述輸出AC電力;以及

控制所述供電系統(tǒng),使得在所述第一DC總線上的電壓變?yōu)榱悖栽谒鲎儞Q器和所述逆變器中提供零電壓切換(ZVS)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,變換所述輸入AC電力包括切換所述變換器的至少一個第一開關(guān)以生成所述經(jīng)變換的DC電力;

其中,變換來自所述第一DC總線的DC電力包括切換所述變換器的至少一個第二開關(guān)以生成所述輸出AC電力;并且

其中,控制所述供電系統(tǒng)使得在所述第一DC總線上的電壓變?yōu)榱惆ǎ涸诮油ㄇ袚Q期間將所述至少一個第一開關(guān)兩端的電壓驅(qū)動到零,以及在關(guān)斷切換期間將所述至少一個第二開關(guān)兩端的電壓驅(qū)動到零。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述供電系統(tǒng)還包括耦合在中性點和所述第一DC總線之間的第一DC開關(guān),并且其中,將所述至少一個第一開關(guān)兩端的電壓驅(qū)動到零以及將所述至少一個第二開關(guān)兩端的電壓驅(qū)動到零包括關(guān)斷所述第一DC開關(guān)。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,還包括在同步切換時期上使所述至少一個第一開關(guān)的接通切換和所述至少一個第二開關(guān)的關(guān)斷切換同步。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中,關(guān)斷所述第一DC開關(guān)包括:當(dāng)在所述同步切換時期之前的在所述輸出端處的電流大于在所述輸入端處的電流時的第一時間處關(guān)斷所述第一DC開關(guān)。

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述供電系統(tǒng)還包括耦合于所述變換器的第二DC總線,并且

其中,所述方法還包括:控制所述供電系統(tǒng),使得在所述第二DC總線上的電壓變?yōu)榱?,以在所述變換器和所述逆變器中提供ZVS。

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述供電系統(tǒng)是三相供電系統(tǒng),

其中,控制所述供電系統(tǒng)使得在所述第一DC總線上的電壓變?yōu)榱惆ǎ哼x擇性地將在所述第一DC總線上的電壓驅(qū)動到零,以在所述供電系統(tǒng)的多個相上在所述變換器和所述逆變器中提供ZVS,并且

其中,所述方法還包括在所述供電系統(tǒng)的多個相上同步所述變換器和所述逆變器的切換操作。

20.一種三相供電系統(tǒng),包括:

多個輸入端,每個輸入端被配置成接收來自輸入電源的輸入3相電力中的一相;

多個輸出端,每個輸出端被配置成向負(fù)載提供輸出3相電力中的一相;

變換器,所述變換器耦合于所述多個輸入端,并且所述變換器被配置成將所接收的輸入3相電力變換成經(jīng)變換的DC電力;

至少一個DC總線,所述至少一個DC總線耦合于所述變換器并且被配置成接收所述經(jīng)變換的DC電力;

逆變器,所述逆變器耦合于所述至少一個DC總線和所述多個輸出端,并且被配置成將來自所述至少一個DC總線的DC電力變換成輸出3相電力;以及

用于在所述三相供電系統(tǒng)中的每個相上在所述變換器和所述逆變器中提供零電壓切換(ZVS)的裝置。

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