一種功率變換裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種功率變換裝置，包括設置在每個電機繞組處的不對稱半橋，其中兩個作為升壓整流電路的不對稱半橋電路中，將半橋電路中的下部的二極管替換為晶閘管，即包括兩個電力電子開關器件（IGBT或MOSFET等等）、一個二極管和一個可控晶閘管和一相電機繞組組成，另外一個作為升降壓充電電路的不對稱半橋由兩個電力電子開關器件、兩個二極管、一相電機繞組和一個接觸器組成，而且接觸器位于上部的電力電子開關器件的集電極和上部二極管的陰極之間。該裝置通過硬件拓撲和軟件算法提供轉子靜止充電的補償方法，實現充電模式轉子的靜止充電，且實現了器件的分時復用，大大減低了元件的成本和電路板布線的復雜性，使得其硬件結構更緊湊。
【專利說明】一種功率變換裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及一種供電和充電的功率變換裝置，具體地說是一種集成了開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置。
【背景技術】
[0002]開關磁阻電機是一種新型調速電機，調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點，是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統的最新一代無極調速系統。現有技術中開關磁阻電機的驅動電路，主要包括直流電源、直流電容、N相電機繞組、上部的開關器件、下部的開關器件，上部的續流二極管以及下部的續流二極管。上述的直流電容主要作用是給整流電路或電池提供緩沖，穩定直流母線電壓。N相電機繞組通過開關器件和續流二極管并聯到直流母線上。上述的上部的開關器件和下部的續流二極管連接到相電機繞組一端，上述的下部開關器件和下部的續流二極管連接到相電機繞組的另一端。
[0003]上述的開關磁阻電機驅動電路廣泛應用在家庭、工業和車輛上。傳統地，基于開關磁阻電機的移動式電機系統裝備有向直流變換器傳遞DC電流的蓄電池，該直流變換器將該DC電流變換為所需的電流使得可以對開關磁阻電機供電，該電動發動機確保該系統的運行。為確保這些蓄電池的再充電，需要在電路中裝備包括AC/DC轉換器的充電設備使得可以整流來自電網的AC電力以充電這些電池。此外，該設備也要利用DC-DC轉換器，用于將輸出的電壓電平適配于這些電池的電壓電平。由于這些充電設備需要電源控制器和充電相關的電子元器件，還需要散熱相關的散熱器，導致該設備結構復雜且成本較高。
[0004]如中國專利文獻 CN201956913U中，公開了一種集成開關磁阻電機驅動和充電變換裝置，包括儲能模塊和與所述儲能模塊串聯的驅動模塊，還包括整流模塊和控制模塊，控制模塊分別與所述儲能模塊、驅動模塊和整流模塊連接，并根據預設程序控制整流模塊的工作，根據不同電壓制式來控制輸出電壓，實現在放電時對設備進行對外供電，在不對外供電時對儲能裝置進行充電。該方案中的優點是每相電機繞組的驅動都可以構建一個獨立充電器。因此這個方案的充電總功率是多相電機繞組充電功率的總和。但是它的電機繞組和非對稱半橋驅動電路只充當充電器電路中的升壓電路部分。所以要完成充電器的功能時，該方案需要在原有的開關磁阻電機變換器增加一些器件，這些器件包括將整流橋，二極管和開關器件等器件，不僅使得電路的機構更加復雜，而且增加了系統的成本。

【發明內容】

[0005]為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中的開關磁阻電機的驅動和充電變換裝置，充電時需要增加其他器件，結構復雜，成本高，從而提出一種無需增加另外整流器件和開關器件通過復用實現的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的提供一種集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置。包括至少三相電機繞組，在每相電機繞組處形成一個不對稱半橋電路，兩個所述不對稱半橋電路與交流電網連接作為升壓整流電路，至少另外一個不對稱半橋電路為升降壓充電電路；所述不對稱半橋電路分別并聯設置在儲能模塊的兩端，穩壓電容與所述不對稱半橋電路并聯，在儲能模塊的兩端并聯設置有充電電容，在所述升降壓充電電路中設置有開關部件，所述穩壓電容和充電電容分別位于所述開關部件的兩端；所述升壓整流電路中的不對稱半橋電路分別包括:一相電機繞組，所述電機繞組的一端與第一電力電子開關器件的第一電極和可控開關部件的第一連接端連接，另一端與第二電力電子開關器件第二電極和二極管的陽極連接，且第一電力電子開關器件的第二電極與二極管的陰極連接，第二電力電子開關器件的第二電極與可控開關部件的第二連接端連接。
[0007]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，驅動模式下，交流電網通過電網接口斷開且開關部件閉合；充電模式下，交流電網通過電網接口連接且開關部件斷開。
[0008]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，所述開關部件為接觸器開關或雙向導通電力電子模塊；
[0009]所述可控開關部件為晶閘管，所述可控開關部件的第一連接端為晶閘管的陰極，所述可控開關部件的第二連接端為晶閘管的陽極；
[0010]或者，所述可控開關部件為一個二極管和一個可控開關的組合，所述可控開關的一端連接所述二極管的陰極，所述可控開關的另一端為所述可控開關部件的第一連接端，所述二極管的陽極為所述可控開關部件的第二連接端。
[0011]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，交流電網的兩根輸出線分別與兩個不對稱半橋電路的第一電力電子開關器件的第一電極連接。
[0012]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，所述升降壓充電電路的不對稱半橋電路包括:
[0013]—相電機繞組,所述電機繞組的一端與第一電力電子開關器件的第一電極和第一二極管的陰極連接，另一端與第二電力電子開關器件第二電極和第二二極管的陽極連接，且第一電力電子開關器件的第二電極與第二二極管的陰極連接，第二電力電子開關器件的第二電極與第一二極管的陽極連接。
[0014]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，在升降壓充電電路的不對稱半橋電路中，在其第一電力電子開關器件的第二電極與二極管的陰極之間設置有開關部件。
[0015]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，所述電力電子開關器件并聯設置有二極管；所述電力電子開關器件為IGBT，所述第一電極為發射極，所述第二電極為集電極；或所述電力電子開關器件為M0SFET，所述第一電極為源極，所述第二電極為漏極。
[0016]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其包括三相電機繞組、四相電機繞組及四相以上的電極繞組。
[0017]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，所述電機繞組為三相，包括A相繞組、B相繞組和C相繞組，所述接觸器開關設置在C相繞所在的不對稱半橋電路中，所述電網接口的一端連接交流電網，另一端分別與A相電機繞組的所在的不對稱半橋電路的晶閘管的陰極連接、B相電機繞組所在的不對稱半橋電路的晶閘管的陰極分別連接。[0018]所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，所述每個不對稱半橋電路的第一電力電子開關器件、第二電力電子開關器件以及晶閘管與控制器和驅動板連接。
[0019]本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點，
[0020](I)本發明所述的功率變換裝置，包括設置在每個電機繞組處的H型的不對稱半橋，其中兩個作為升壓整流電路的不對稱半橋電路中，將半橋電路中的下部的二極管替換為可控開關部件，如晶閘管或者可控開關與二極管的組合，即包括兩個電力電子開關器件(IGBT或MOSFET等等)、一個二極管和一個可控開關部件和一相電機繞組組成，另外一個作為升降壓充電電路的不對稱半橋由兩個電力電子開關器件、兩個二極管、一相電機繞組和一個接觸器組成，而且接觸器位于上部的電力電子開關器件的集電極和上部二極管的陰極之間。
[0021]由于可控開關部件(如晶閘管)的關閉狀態使得跟電網連接的兩相繞組的電流幅值一致，但電流方向相反，該裝置充電期間的轉子的振動補償方法提供條件。根據電機的特性，本裝置可以通過硬件拓撲和軟件算法提供轉子靜止充電的補償方法，實現充電模式轉子的靜止充電。本發明裝置同時集成了電機驅動和新型無橋PFC電池充電的功率變換功能，不僅可以節省裝置的空間，而且實現了器件的分時復用，大大減低了元件的成本和電路板布線的復雜性，使得其硬件結構更緊湊。通過上述方案則實現了電機驅動和電池充電的雙重功能分時復用，有效的避免了現有技術中需要增加額外的器件、結構復雜、成本高的缺點，提供了 一種結構簡單、成本低、使用方便的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置。
[0022](2)所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，可根據三相電機或四相電機的類型來設置，如果是三相電機，其具有三相電機繞組，形成三個不對稱電路，如果是四相電機，則為四相電機繞組，設置4個不對稱半橋電路。根據具體的類型來選擇設置。
[0023](3)所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，所述每個不對稱半橋電路的第一電力電子開關器件和第二電力電子開關器件與控制器和驅動板連接，系統通過控制板和驅動板直接控制橋臂上的電力電子開關器件可以實現功率因素校正功能和根據負載情況實現穩壓電容兩端的穩定電壓。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0025]圖1是本發明所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置的一個實施例的結構示意圖；
[0026]圖2、圖8是本發明所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置的實施例的電路結構圖；
[0027]圖3a_圖3d是本發明所述的功率變換裝置的運行模式圖；
[0028]圖4a和圖4b是本發明所述的功率變換裝置充電時的轉子位置圖；
[0029]圖5是本發明所述的功率變換裝置的連接結構圖；[0030]圖6、圖7是本發明所述的功率變換裝置的四相繞組的電路圖。
【具體實施方式】
[0031]實施例1:
[0032]本實施例提供一種的功率變換裝置，其結構框圖如圖1所示，電網接口模塊和與所述電網接口模塊連接的集成電機驅動-充電模塊，以及與所述集成電機驅動-充電模塊連接的蓄電池模塊，以及與所述集成電機驅動-充電模塊連接的控制模塊。所述的電網接口模塊，負責與外圍電網連接，向集成電機驅動-充電模塊的充電模式提供電源；所述控制模塊根據預設程序控制所述集成電機-充電模塊的工作，完成電機驅動模式和蓄電池充電模式的控制；所述的蓄電池為電機驅動模式提供能源，在充電模式時儲存電網充入的能量；所述的集成電機驅動-充電模塊按照控制模塊的信號提供電機驅動模式和蓄電池充電模式。上述蓄電池模塊作為儲能模塊。
[0033]本實施例所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，包括三相電機繞組，分別為繞組A、繞組B和繞組C。在每相電機繞組處形成一個不對稱半橋電路，如圖2所示，在繞組A處的不對稱半橋電路包括:電機繞組A，所述電機繞組A的一端與電力電子開關器件Qah的第一電極和晶閘管Tal的陰極連接，另一端與電力電子開關器件Qm第二電極和二極管Dah的陽極連接，且電力電子開關器件Qah的第二電極與二極管Dah的陰極連接，電力電子開關器件Q&的第一電極與晶閘管U的陽極連接。
[0034]在本實施例中，所述電力電子開關器件為IGBT，所述第一電極為發射極，所述第二電極為集電極。作為其他可以替換的實施方式，所述電力電子開關器件為M0SFET，所述第一電極為源極，所述第二電極為漏極。為了保證所述電力電子開關器件的穩定性，提高其使用壽命，避免反向擊穿，在所述電力電子開關器件上并聯設置有二極管。
[0035]本實施例中，在繞組A處形成了一個上述H型的不對稱半橋電路，在其余的繞組B和繞組C處也形成上述H型的不對稱半橋電路。在繞組B處的不對稱半橋電路包括:電機繞組B，所述電機繞組B的一端與電力電子開關器件Qbh的發射極和晶閘管的陰極連接，另一端與電力電子開關器件Q&集電極和二極管Dbh的陽極連接，且電力電子開關器件Qbh的集電極與二極管Dbh的陰極連接，電力電子開關器件的發射極與晶閘管的陽極連接。
[0036]上述A相繞組和B相繞組所形成的不對稱電橋中的晶閘管，還可以替換為其他的可控開關部件，如圖8所示，在A相繞組所在的半橋電路中，所述可控開關部件為一個二極管D&和一個可控開關K1的組合，所述可控開關K1的一端連接所述二極管Dm的陰極，所述可控開關K1的另一端為所述可控開關部件的第一連接端，所述二極管D&的陽極為所述可控開關部件的第二連接端。在B相繞組所在的半橋電路中，所述可控開關部件為一個二極管D&和一個可控開關K2的組合，所述可控開關K2的一端連接所述二極管D&的陰極，所述可控開關K2的另一端為所述可控開關部件的第一連接端，所述二極管D&的陽極為所述可控開關部件的第二連接端。上述可控開關K1和K2可以選擇繼電器開關或其他類型的可控開關。作為其他等同的實施方式，作為可控開關部件的所述二極管和可控開關的位置可以互換，本領域的技術人員根據其具體情況來進行設置，即二極管與可控開關連接，其余未連接的可控開關的一端和二極管的一端可作為所述可控開關部件的第一連接端和第二連接端。
[0037]在繞組C處的不對稱半橋電路包括:電機繞組C，所述電機繞組C的一端與電力電子開關器件Qai的發射極和二極管Da的陰極連接，另一端與電力電子開關器件Qa集電極和二極管Dai的陽極連接，且電力電子開關器件Qai的集電極與二極管Dqi的陰極之間設置有接觸器，電力電子開關器件Qa的發射極與二極管Da的陽極連接。
[0038]上述三相繞組A、B、C形成的三個不對稱半橋電路并聯設置在蓄電池模塊的兩端，此處的蓄電池模塊可以是蓄電池，或者蓄電池與電池保護板的儲能模塊，本實施例中在蓄電池兩端設置有充電電容C2,此外，穩壓電容C1可以是單個電容或電容，與不對稱半橋電路并聯設置，如圖2中，C1的兩端分別連接二極管Dbh的陰極和電力電子開關器件Qm的發射極。所述穩壓電容C1和充電電容C2分別位于所述電機繞組C所在的不對稱半橋電路中的接觸器開關的兩側，交流電網通過電網接口分別與A相電機繞組的一端的晶閘管Ta的陰極、B相電機繞組的一端的晶閘管的陰極分別連接。此處的A相電機繞組所在不對稱半橋電路和B相繞組所在的不對稱半橋電路作為升壓整流電路，另外一組C相繞組所在的不對稱半橋電路作為升降壓充電電路。
[0039]上述集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，在驅動模式下，電網接口斷開且接觸器閉合；充電模式下，電網接口連接且接觸器斷開。
[0040]作為其他可變換的實施方案，所述電力電子開關器件還可以為除IGBT或MOSFET外的其他電力電子器件，如其他JBT等。另外，上述接觸器開關也可以替換為其他方式的開關部件，如雙向導通電力電子模塊等。
[0041]當接觸器合上時，電機驅動-充電變換功率裝置處于電機驅動模式。當接觸器打開時，電機驅動-充電變換功率裝置處于蓄電池充電模式。電網接口的兩個接入線分別連接到兩個新型的非對稱半橋拓撲中的可控晶閘管的陰極，在充電模式時，晶閘管處于關閉狀態，兩相繞組、下部的電力電子開關和上部的二極管構建成一個無橋升壓整流電路。此時，改良型的非對稱半橋形成一個升降壓電路拓撲控制蓄電池的充電電流和電壓。由于晶閘管的關閉狀態使得跟電網連接的兩相繞組的電流幅值一致，但電流方向相反，該裝置充電期間的轉子的振動補償方法提供條件。根據電機的特性，本裝置可以通過硬件拓撲和軟件算法提供轉子靜止充電的補償方法，實現充電模式轉子的靜止充電。本發明裝置同時集成了電機驅動和新型無橋PFC電池充電的功率變換功能，不僅可以節省裝置的空間，而且實現了器件的分時復用，大大減低了元件的成本和電路板布線的復雜性，使得其硬件結構更緊湊。
[0042]本實施例中功率變換裝置的工作過程如下:
[0043]該裝置有兩種運行模式:驅動模式和充電模式。
[0044]當本發明裝置運行在驅動模式時，交流電網和電網的接口斷開，并且接觸器處于閉合狀態。如圖1，兩個直流電容處于并聯結構，而且蓄電池直接給3個不對稱半橋供電。系統通過控制板和驅動板直接控制電力電子開關器件驅動電機按照指定的狀態運行。
[0045]當本發明裝置運行在充電模式時，交流電網和電網的接口接通，并且接觸器處于打開狀態。這時候，兩個直流電容被接觸器分開，在兩個電容上可以形成兩個不同的直流電壓，每個電容兩端的電壓通過系統對電力電子開關器件的控制和不同負載情況而定。如圖1，電機繞組A所在新穎不對稱半橋電路、電機繞組B所在的不對稱半橋電路和電容C1組成無橋臂的升壓整流電路。交流電源通過電網的插頭接入到該裝置上。系統通過控制板和驅動板直接控制橋臂上的電力電子開關器件Q&和(V的控制可以實現功率因素校正功能和根據負載情況實現電容C1兩端的穩定電壓。此時的電容C1的電壓高于輸入電網電壓的峰值。
[0046]由于接觸器打開，電容C2兩端的電壓跟電容C1兩端的電容不再相等。系統裝置可以通過控制電機繞組C所在改良型不對稱半橋上的電力電子開關器件Qai和Qa來控制蓄電池充電的電流和功率。
[0047]如圖3a_圖3d給出了無橋臂的升壓整流電路的運行模式。在無橋臂升壓整流電路運行時，由于兩個晶閘管同時處于關閉狀態，兩個相與電網相連接的電機繞組的電流幅值相同，電流的方向相反。如圖4a和圖4b，本發明所述的轉子靜止充電補償方法是利用電機繞組的空間分布特點，根據充電模式的特點，尋找充電模式時合適轉子的停靠位置。根據開關磁阻電機的特性，本發明發現對于三相開關磁阻電機，當轉子處于定子C相繞組對應定子凸極和轉子凸極的中心線重合的位置時，兩個相與電網相連接的電機繞組的電流幅值相同，根據開關磁阻電機的特點，上述兩相的電機繞組產生的轉矩幅值相等，但是其方向相反。此時，定子C相繞組產生的轉矩為零。所以電機總的轉矩為零，該轉子位置可以提供轉子靜止充電的合適位置。同理可知，當定子C相繞組對應凸極和轉子的凹極的中心線重合的位置也是轉子靜止充電的合適位置。綜上述，在充電模式時，當兩個晶閘管處于關閉狀態和轉子處在合適的位置，本裝置在不需要外置機械結構實現轉子的靜止充電，提高充電效率和系統的穩定性。
[0048]在充電模式運行前，系統的控制器將通過控制單相繞組或多相繞組通電，把電機的轉子旋轉到特定的位置上。
[0049]如圖5，所示驅動板和控制器組成控制器模塊，它提供電力電子開關器件的控制信號，同時它也接收整個 系統的電流、電壓、轉子位置和溫度等信號。控制器模塊跟整車控制器使用CAN通信連接，轉矩信號、充電信號從整車控制器獲得。
[0050]實施例2:
[0051]在本實施例中，提供一種功率變換裝置，其包括四相電機繞組，具體結構見圖6，包括四個不對稱半橋電路，在A相繞組和B相繞組處形成的不對稱半橋電路為升壓整流電路，在C相和D相繞組處形成的不對稱半橋電路為升降壓充電電路。
[0052]在作為升壓整流電路中，在繞組A在繞組B處的不對稱半橋電路包括:電機繞組A，所述電機繞組A的一端與電力電子開關器件Qah的發射極和晶閘管Tal的陰極連接，另一端與電力電子開關器件Qu集電極和二極管Dah的陽極連接，且電力電子開關器件Qah的集電極與二極管Dah的陰極連接，電力電子開關器件Qal的發射極與晶閘管Ta的陽極連接。在繞組B處的不對稱半橋電路包括:電機繞組B，所述電機繞組B的一端與電力電子開關器件Qbh的發射極和晶閘管Tm的陰極連接，另一端與電力電子開關器件Q&集電極和二極管Dbh的陽極連接，且電力電子開關器件Qbh的集電極與二極管Dbh的陰極連接，電力電子開關器件Qbl的發射極與晶閘管的陽極連接。
[0053]作為升降壓充電電路的C相繞組不對稱半橋和D相繞組不對稱半橋，在繞組C處的不對稱半橋電路包括:電機繞組C，所述電機繞組C的一端與電力電子開關器件Qai的發射極和二極管Da的陰極連接，另一端與電力電子開關器件(^集電極和二極管陽極連接。在繞組D處的不對稱半橋電路包括:電機繞組D，所述電機繞組D的一端與電力電子開關器件Qdh的發射極和二極管D11的陰極連接，另一端與電力電子開關器件Q11集電極和二極管Ddh的陽極連接。所述接觸器開關設置在兩個不對稱半橋電路中，此處設置在繞組C和繞組D所在的不對稱半橋電路中間，所述接觸器的一側連接電力電子開關器件Qdh和Qai的集電極，所述接觸器的另一側連接不對稱半橋Dai和Ddh的陰極。
[0054]其工作方式與上述實施例中三相的類似，其中繞組A和繞組B所在的不對稱半橋電路作為升壓整流電路，所述繞組C和D所在的不對稱半橋電路作為升降壓充電電路。當本發明裝置運行在驅動模式時，交流電網和電網的接口斷開，并且接觸器處于閉合狀態。當本發明裝置運行在充電模式時，交流電網和電網的接口接通，并且接觸器處于打開狀態。
[0055]作為四相繞組的另外的一種實施方式，見圖7中所示，所述接觸器開關也可以只設置到C相繞組或D相繞組所在的不對稱半橋電路中的任意一個，圖7中將接觸器開關(即開關部件)設置在C相繞組所在的不對稱半橋電路中，其中接觸器開關的一側連接電力電子開關器件Qai的集電極，所述接觸器的另一側連接不對稱半橋Ddh的陰極。該電路也可以實現本發明的目的。
[0056]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種功率變換裝置，包括至少三相電機繞組，在每相電機繞組處形成一個不對稱半橋電路，其特征在于:兩個所述不對稱半橋電路與交流電網連接作為升壓整流電路，至少另外一個不對稱半橋電路為升降壓充電電路；所述不對稱半橋電路分別并聯設置在儲能模塊的兩端，穩壓電容與所述不對稱半橋電路并聯，在儲能模塊的兩端并聯設置有充電電容，在所述升降壓充電電路中設置有開關部件，所述穩壓電容和充電電容分別位于所述開關部件的兩端；所述升壓整流電路中的不對稱半橋電路分別包括:一相電機繞組，所述電機繞組的一端與第一電力電子開關器件的第一電極和可控開關部件的第一連接端連接，另一端與第二電力電子開關器件第二電極和二極管的陽極連接，且第一電力電子開關器件的第二電極與二極管的陰極連接，第二電力電子開關器件的第二電極與可控開關部件的第二連接端連接。
2.根據權利要求1所述的功率變換裝置，其特征在于:驅動模式下，交流電網通過電網接口斷開且開關部件閉合；充電模式下，交流電網通過電網接口連接且開關部件斷開。
3.根據權利要求1或2所述的功率變換裝置，所述開關部件為接觸器開關或雙向導通電力電子模塊； 所述可控開關部件為晶閘管，所述可控開關部件的第一連接端為所述晶閘管的陰極，所述可控開關部件的第二連接端為所述晶閘管的陽極； 或者，所述可控開關部件為一個二極管和一個可控開關的組合，所述可控開關的一端連接所述二極管的陰極，所述可控開關的另一端為所述可控開關部件的第一連接端，所述二極管的陽極為所述可控開關部件的第二連接端。
4.根據權利要求1- 3任一所述的功率變換裝置，其特征在于:交流電網的兩根輸出線分別與兩個不對稱半橋電路的第一電力電子開關器件的第一電極連接。
5.根據權利要求1-4任一所述的功率變換裝置，其特征在于:所述升降壓充電電路的不對稱半橋電路包括: 一相電機繞組，所述電機繞組的一端與第一電力電子開關器件的第一電極和第一二極管的陰極連接，另一端與第二電力電子開關器件第二電極和第二二極管的陽極連接，且第一電力電子開關器件的第二電極與第二二極管的陰極連接，第二電力電子開關器件的第二電極與第一二極管的陽極連接。
6.根據權利要求1-5任一所述的功率變換裝置，其特征在于:在升降壓充電電路的不對稱半橋電路中，在其第一電力電子開關器件的第二電極與第二二極管的陰極之間設置有開關部件。
7.根據權利要求1-6任一所述的功率變換裝置，其特征在于:所述電力電子開關器件并聯設置有二極管；所述電力電子開關器件為IGBT，所述第一電極為發射極，所述第二電極為集電極；或所述電力電子開關器件為MOSFET，所述第一電極為源極，所述第二電極為漏極。
8.根據權利要求1-7任一所述的功率變換裝置，其特征在于其包括三相電機繞組、四相電機繞組及四相以上的電極繞組。
9.根據權利要求1-8任一所述的功率變換裝置，其特征在于:電機繞組為三相，包括A相繞組、B相繞組和C相繞組，所述接觸器開關設置在C相繞所在的不對稱半橋電路中，所述電網接口的一端連接交流電網，另一端分別與A相電機繞組的所在的不對稱半橋電路的晶閘管的陰極、B相電機繞組所在的不對稱半橋電路的晶閘管的陰極分別連接。
10.根據權利要求1-9任一所述的功率變換裝置，其特征在于:每個不對稱半橋電路的第一電力電子開關器件、第 二電力電子開關器件以及晶閘管與控制器和驅動板連接。
【文檔編號】H02M7/219GK103647465SQ201310687282
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】梁嘉寧, 徐國卿, 蹇林旎, 李衛民, 常明 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院