电力变换电路、电力输送系统以及电力变换系统的制作方法_4

文档序号:9493921阅读:来源:国知局
整流平滑后的电压。
[0111]这样,本实施方式所涉及的降压开关电路能够作为双方向型来使用,能够避免分别施加到电力变换系统5的低压侧开关元件以及高压侧开关元件的电压变高,从而无需使用高耐压性的元件,能够实现低成本化。
[0112]此外,在本实施方式中,降压开关电路51、52分别具备两个开关电路单元,但也可具备三个以上的开关电路单元。另外,开关电路单元也可相对于输入端子而被并联连接。
[0113](实施方式6)
[0114]在实施方式6中,与实施方式5同样对本发明所涉及的电力变换系统进行说明。
[0115]图18是实施方式6所涉及的电力变换系统6的电路图。该例的电力变换系统6由送受电装置102和送受电装置202构成,从送受电装置102向送受电装置202或者从送受电装置202向送受电装置102输送电力。
[0116]送受电装置102、202具备降压开关电路51、52。送受电装置102、202分别具备未图示的控制器,该控制器进行降压开关电路51、52的开关控制。
[0117]降压开关电路51由两个开关电路单元11、12构成。降压开关电路51与实施方式5同样,通过开关S1进行切换而与电压源Vinl和负载RL1中的任一者连接。在降压开关电路51的输出部与降压开关电路51的输入输出端子101之间连接有线圈L31。
[0118]降压开关电路52由两个开关电路单元13、14构成。降压开关电路51与实施方式5同样,通过开关S2进行切换而与电压源Vin2和负载RL21中的任一者连接。另外,在降压开关电路52的输出部与降压开关电路52的输入输出端子103之间连接有线圈L32。
[0119]并且,通过降压开关电路51、52的线圈L31、L32进行磁场耦合,从而以无线方式从送受电装置102向送受电装置202 (或者相反方向)进行输送。在从送受电装置102向送受电装置202进行电力输送的情况下,送受电装置202的降压开关电路52作为整流电路而发挥功能。另外,在从送受电装置202向送受电装置102进行电力输送的情况下,送受电装置102的降压开关电路51作为整流电路而发挥功能。
[0120]这样,通过在送受电装置102以及送受电装置202中分别具备降压开关电路51、52,能够避免分别施加到低压侧开关元件以及高压侧开关元件的电压变高,从而无需使用高耐压性的元件,能够实现低成本化。另外,由于各开关元件所分担的电压低,因此能够以低的电压振幅来高速地进行驱动,适合于高频驱动。另外,如实施方式5所示那样,通过与二极管并用地利用开关元件进行整流,由此能够实现整流电路的高效化。另外,通过追加对负载和电源进行切换的开关,从而能够实现双方向的电力输送。
[0121]此外,在本实施方式中,降压开关电路51、52分别具备两个开关电路单元,但也可具备三个以上的开关电路单元。另外,开关电路单元也可相对于输入端子或者输出端子而被并联连接。
[0122]图19是实施方式6所涉及的电力变换系统6的另一例的电路图。图19所示的电力变换系统6A具备送受电装置102A、202A。在送受电装置102A中,线圈L31被连接在降压开关电路51的输出部与降压开关电路51的输入输出端子102之间。另外,在送受电装置202A中,线圈L32被连接在降压开关电路52的输出部与降压开关电路52的输入输出端子104之间。并且,通过线圈L31、L32进行磁场耦合,从而以无线方式从送受电装置102A向送受电装置202A(或者相反方向)进行输送。
[0123](实施方式7)
[0124]图20是实施方式7所涉及的电力变换系统7的电路图。该例的电力变换系统7由送受电装置103和送受电装置203构成,与实施方式6同样从送受电装置103向送受电装置203或者从送受电装置203向送受电装置103进行电力输送。
[0125]在送受电装置103中,线圈L31被连接在输出侧电容器Col、Co2之间。另外,在送受电装置203中,线圈L32被连接在输出侧电容器Co3、Co4之间。并且,通过线圈L 31、L32进行磁场耦合,从而以无线方式从送受电装置103向送受电装置203 (或者相反方向)进行输送。该情况下,送受电装置103、203的降压开关电路51、52分别成为对称的构成,因此与非对称的电路构成相比能够降低噪声,从而动作稳定。
[0126]此外,也可构成将实施方式6、7中进行了说明的电力变换系统的送受电装置进行组合而得到的电力变换系统。例如,电力变换系统可以是由图18所示的送受电装置102和图19所示的送受电装置202A组成的构成。另外,也可以是由图20所示的送受电装置103和图18所示的送受电装置202组成的构成。还可以是由图19所示的送受电装置102A和图20所示的送受电装置203组成的构成。这样,电力变换系统的送受电装置的组合能够适当变更。
[0127]符号说明
[0128]1、1A、2、2A、3、3A、3B-降压开关电路
[0129]5、6、6A、7_电力变换系统
[0130]10-控制器(开关控制机构)
[0131]11-开关电路单元(第1三端子开关电路)
[0132]12-开关电路单元(第2三端子开关电路)
[0133]13-开关电路单元(第3三端子开关电路)
[0134]14-开关电路单元(第4三端子开关电路)
[0135]15-开关电路单元
[0136]100、100A-无线电力输送系统
[0137]101-送电装置
[0138]102、102A、103-送受电装置
[0139]201-受电装置
[0140]202、202A、203-送受电装置
[0141]C1-电容器
[0142]Cil、Ci2、Ci3、Ci4、Ci5_ 输入侧电容器
[0143]Col、Co2、Co3、Co4、Co5-输出侧电容器(DC截止元件)
[0144]L1-输出侧电感器(感应性阻抗)
[0145]L2、L3_ 电感器
[0146]L31、L32-线圈
[0147]Ql、Q3、Q5、Q7、Q9-低压侧开关元件
[0148]Q2、Q4、Q6、Q8、Q10-高压侧开关元件
[0149]INK IN2-输入端子(第1输入端子、第2输入端子)
[0150]0UT1、0UT2-输出端子(第1输出端子、第2输出端子)
[0151]101、102、103、104-输入输出端子(第1输入输出端子、第2输入输出端子、第3输入输出端子、第4输入输出端子)
[0152]BDUBD2-二极管(自举电路)
[0153]BC1、BC2-电容器(自举电路)
[0154]Drvl、Drv2_ 驱动器
[0155]RL-负载
[0156]RL1-负载(第1负载)
[0157]RL2-负载(第2负载)
【主权项】
1.一种电力变换电路,具备: 第1输入端子以及第2输入端子,被输入直流电压; 多个三端子开关电路,具有第1输入部、第2输入部以及输出部,且被串联或者并联连接在所述第1输入端子与所述第2输入端子之间; 感应性阻抗,被连接在所述三端子开关电路的输出部与负载之间;和 开关控制机构,对所述三端子开关电路进行开关控制, 所述二端子开关电路具有: 输入侧电容器,被连接在所述第1输入部与所述第2输入部之间; 高压侧开关元件以及低压侧开关元件的串联电路,相对于所述输入侧电容器而被并联连接;和 DC截止元件,被连接在所述高压侧开关元件与所述低压侧开关元件的连接点和所述输出部之间, 所述开关控制机构使所述三端子开关电路的所述高压侧开关元件与所述低压侧开关元件交替地接通断开。2.根据权利要求1所述的电力变换电路,其中, 所述开关控制机构使多个所述三端子开关电路的所述串联电路各自的所述高压侧开关元件同步地接通断开,使多个所述三端子开关电路的所述串联电路各自的所述低压侧开关元件同步地接通断开。3.根据权利要求1或2所述的电力变换电路,其中, 所述高压侧开关元件以及所述低压侧开关元件是MOS-FET, 所述高压侧开关元件具备使电流从所述高压侧开关元件的源极向漏极流动的高压侧二极管, 所述低压侧开关元件具备使电流从所述低压侧开关元件的源极向漏极流动的低压侧二极管, 所述开关控制机构对所述高压侧开关元件以及所述低压侧开关元件进行零电压开关驱动。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电力变换电路,其中, 所述高压侧开关元件以及所述低压侧开关元件是η型MOS-FET, 所述电力变换电路具备:与所述高压侧开关元件的栅极连接的驱动电路、以及向所述驱动电路提供驱动电压的自举电路。5.根据权利要求1至3中任一项所述的电力变换电路,其中, 所述高压侧开关元件是Ρ型MOS-FET, 所述低压侧开关元件是η型MOS-FET。6.一种电力输送系统,通过送电装置的送电侧第1电极以及送电侧第2电极与受电装置的受电侧第1电极以及受电侧第2电极进行电场耦合,从而以无线方式从所述送电装置向所述受电装置进行电力输送, 所述受电装置具备:权利要求1至5中任一项所述的电力变换电路, 所述电力变换电路对在所述受电装置的受电侧第1电极以及所述受电侧第2电极感应出的电力进行变换,并提供给负载。7.一种电力变换系统,具备: 第1输入输出端子以及第2输入输出端子,与第1直流电源或者第1负载连接; 第3输入输出端子以及第4输入输出端子,与第2直流电源或者第2负载连接; 第1三端子开关电路以及第2三端子开关电路,具有第1输入输出部、第2输入输出部以及第3输入输出部,且被串联或者并联连接在所述第1输入输出端子与所述第2输入输出端子之间; 第3三端子开关电路以及第4三端子开关电路,具有第1输入输出部、第2输入输出部以及第3输入输出部,且被串联或者并联连接在所述第3输入输出端子与所述第4输入输出端子之间; 感应性阻抗,一端与所述第1三端子开关电路以及第2三端子开关电路的所述第3输入输出部连接,另一端与所述第3三端子开关电路以及第4三端子开关电路的所述第3输入输出部连接;和 开关控制机构,对所述第1三端子开关电路、第2三端子开关电路、第3三端子开关电路以及第4三端子开关电路进
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