1.一种在非隔离式电力转换器(600)中将交流(AC)电力转换为直流(DC)电力的方法,所述方法包括:
接收三相电源(100),所述三相电源(100)具有全波正弦AC电流的AC电流;
将所述三相电源(100)在三相配电变压器(610)的副边(616,616a、616b、616c)处变换为六个电压相,所述三相配电变压器(610)包括在所述副边(616,616a、616b、616c)上的中间抽头(622,622a、622b、622c)和载送经变压的电源的一个或多个AC导线(630a-f);
在所述三相配电变压器(610)的所述副边(616,616a、616b、616c)处对所述AC电流半波整流,所述半波整流是通过所述一个或多个AC导线(630a-f)上的整流二极管(652a-f)的布置来实现的;
应用功率因子校正以实现DC电力;以及
输出在DC输出端具有输出电压(V0)的DC电力信号。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括利用所述输出电压(V0)对一个或多个DC负载供电。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述输出电压(V0)是跨一个或多个电容器(658、660)来测量的,并且其中,所述方法还包括操作一个或多个Q1涌流和关断场效应晶体管(662),所述一个或多个Q1涌流和关断场效应晶体管(662)被配置成限制电流流动并且对所述一个或多个电容器(658、660)充电。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括操作一个或多个Q2ORing场效应晶体管(664),所述一个或多个Q2ORing场效应晶体管(664)被配置成一旦感测到来自所述DC输出端的负电流流动就出于故障隔离而切断。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述一个或多个AC导线(630a-f)上提供AC额定装置以用于AC保护。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC输出端包括正DC输出端(686a)和DC输出端地线(686b),并且其中,所述三相配电变压器(610)的所述副边(616,616a、616b、616c)处的AC电力通过中性导线(624)与所述DC输出端地线(686b)非隔离地连通。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述三相配电变压器(610)的所述副边(616,616a、616b、616c)处的AC电力通过从所述中线导线(624)至安全地线(628)的连接接地,其中,所述DC输出端地线(686b)通过从所述中性导线(624)至所述安全地线(628)的所述连接接地,并且其中,所述安全地线(628)是实心的低或者高阻抗的接地线。
8.一种用于将交流(AC)电力转换为直流(DC)电力的电力转换器(600),所述电力转换器(600)包括:
用于三相交流电的具有原边(614,614a、614b、614c)和副边(616,616a、616b、616c)的三相配电变压器(610),在所述三相配电变压器(610)的所述副边(616,616a、616b、616c)处的中间抽头(622,622a、622b、622c)形成变压器中性点;
与所述三相配电变压器(610)连通并且具有正DC输出端(686a)和DC输出端地线(686b)的非隔离三相整流器(650);
在所述正DC输出端(686a)和所述DC输出端地线(686b)之间连接的大容量电解电容(660);以及
在所述DC输出端地线(686b)和所述变压器中性点之间的直接连接。
9.根据权利要求8所述的电力转换器(600),其中,所述非隔离三相整流器(650)包括每个输入AC相上的整流二极管(652a-f),以及与每个输入AC相相对应的至少一个升压转换器(654,654a、654b、654c)。
10.根据权利要求9所述的电力转换器(600),其中,所述副边(616,616a、616b、616c)处的所述中间抽头(622,622a、622b、622c)提供六相AC电压,其中,所述原边(614,614a、614b、614c)处的AC电流是全波正弦AC电流,并且其中,所述副边(616,616a、616b、616c)处的AC电流经半波整流。
11.根据权利要求8所述的电力转换器(600),其中,在所述DC输出端地线(686b)和所述变压器中性点之间的所述直接连接以实心、低或者高阻抗接地线安全接地。
12.一种三相配电变压器(610),包括:
被布置成接收交流(AC)电力的三相输入绕组(615a、615b、615c);以及
与所述三相输入绕组(615a、615b、615c)连通的副绕组(618a、618b、618c、620a、620b、620c),所述副绕组(618a、618b、618c、620a、620b、620c)包括:
六个输出导线(630,630a–f);
每个输出导线(630,630a–f)上的整流二极管(652,652a–f),每个整流二极管(652,652a–f)都被布置成用于对所述副绕组(618a、618b、618c、620a、620b、620c)处的AC电流半波整流;以及
被配置成与所述六个输出导线(630,630a–f)一起输出六相AC电压的中间抽头(622,622a、622b、622c),所述中间抽头(622,622a、622b、622c)提供直接连接至直流(DC)输出端地线(628)的变压器中性点。
13.根据权利要求12所述的三相配电变压器(610),还包括连接至所述六个输出导线(630,630a–f)的非隔离的三相整流器(650),所述非隔离的三相整流器(650)平衡所述三相输入绕组(615a、615b。615c)上的所述AC电力的输入相电流。
14.根据权利要求12所述的三相配电变压器(610),其中,所述六个输出导线(630,630a–f)将AC电力传输至多个并联整流器系统。
15.一种非隔离的三相整流器(650),包括:
输入端,所述输入端被布置成接受六相AC电压输入,所述六相AC电压输入具有经半波整流的电流;
未经电镀隔离的与所述输入端连通的单级功率因子校正端;以及
输出导线(656a-c),所述输出导线(656a-c)与未经电镀隔离的所述单级功率因子校正端连通,所述输出导线(656a-c)包括被配置成将DC地线连接至配电变压器中性点的第一输出导线(686b)、以及被配置成将正DC电压输送至单DC总线(656)的第二输出导线(686a)。
16.根据权利要求15所述的非隔离的三相整流器(650),还包括连接至所述第二输出导线(686a)的ORing场效应晶体管,所述ORing场效应晶体管被配置成当故障发生时隔离所述整流器。
17.根据权利要求15所述的非隔离的三相整流器(650),还包括:
连接至第二输出导线(686a)的AC涌流和关断场效应晶体管(662);以及
连接至所述第一输出导线和第二输出导线(686a、686b)的大容量电解电容器(660),
其中,所述AC涌流和关断场效应晶体管(662)被配置成限制电流并且对所述大容量电解电容器(660)充电。
18.一种电力转换系统(500),包括:
多个非隔离的三相整流器(650),所述多个非隔离的三相整流器(650)被配置成并联地操作,其中所述多个非隔离的三相整流器(650)中的至少一个包括:
输入端,所述输入端被布置成接受六相AC电压输入,所述六相AC电压输入具有经半波整流的电流;
未经电镀隔离的与所述输入端连通的单级功率因子校正端;以及
输出导线(656a-c),所述输出导线(656a-c)与未经电镀隔离的单级功率因子校正端连通,所述输出导线(656a-c)包括被配置成将DC地线连接至配电变压器中性点的第一输出导线(686b),以及被配置成将正DC电压输送至单DC总线(656)的第二输出导线(686a);以及
至少一个配电变压器(610),所述至少一个配电变压器具有接受三相AC电力的原绕组(615a、615b、615c),以及具有形成变压器中性点的中间抽头(622,622a、622b、622c)的副绕组(618a、618b、618c、620a、620b、620c),
其中,所述整流器的第一输出端被不隔离地直接连接至所述配电变压器(610)中性点。
19.根据权利要求18所述的电力转换系统(500),还包括被配置成在所述配电变压器(222、510、610、910)的所述副绕组(618a、618b、618c、620a、620b、620c)处对所述三相AC电力半波整流的整流二极管(652a-f),其中,所述副绕组(618a、618b、618c、620a、620b、620c)处的所述中间抽头(622,622a、622b、622c)提供六相电压。
20.根据权利要求19所述的电力转换系统(500),其中,所述六相电压对所述多个非隔离的三相整流器(650)中的至少一个非隔离的三相整流器(650)进行馈电。
21.根据权利要求19所述的电力转换系统(500),其中,所述六相电压对所述多个非隔离的三相整流器(650)中的多于一个非隔离的三相整流器(650)进行馈电。