[发明专利]多输出功率变换电路

说明书

                   技术领域

本发明涉及用于驱动交流(AC)电动机的多输出功率变换电路，它从一个直流(DC)电源得到两个或多个输出以及给辅助电源充电。

                   发明背景

通常，电动汽车的电路的结构可以是用于驱动电动机的结构，使用一个电源来驱动用于驱动车辆的主电动机，一个用于空调的热泵浦的电动机等等。

也就是，用于驱动主电动机的电源被使用来为其它设备(诸如其它电动机)提供电流。

图1显示传统的、使用一个电源驱动AC电动机和除AC电动机以外的其它设备的多输出功率变换电路，

在图1上，601表示DC电源，602表示主换流器，以及603例如表示三相主AC电动机，具有通过主换流器602的三个相位差。主换流器602由六个开关元件Tr1到Tr6构成，以及是PWM(脉冲宽度调制)控制的。辅助电源607通过开关电路604、变压器605、和整流电路606被连接到与DC电源601相同的一条线。其它设备除了辅助电源607以外，可以是AC电动机。

如图1所示，用于驱动AC电动机的电源传统上被使用于其它设备，通过使用用于驱动主AC电动机603的电源，为辅助电源607提供电功率等等。

如图1所示，由于在为辅助电源607提供电功率时需要绝缘，除了主换流器602以外，需要开关电路604，由此带来的问题是整个电路变成为非常大。

                   发明概要

因此，本发明的目的是提供多输出功率变换电路，它使用一个电源单元能够给出两个或多个输出，以及实现更小的电路。

为了解决以上提出的问题，本发明具有以下结构。

也就是，按照本发明的一个方面，本发明的多输出功率变换电路把来自一个DC电源的输出加到多相AC电动机和除多相AC电动机以外的其它装置，把变压器连接到多相AC电动机的中性点，通过使用零相电压频率从变压器得到AC电压，以及把AC电压输出到其它装置。

上述的零相电压频率是指在上述的多相AC电动机的中性点处产生的频率，它不同于驱动多相AC电动机的频率。另外，零相电压频率的大小可以低于或高于驱动多相AC电动机的频率。

在按照本发明的多输出功率变换电路中，希望多相AC电动机是第一个三相AC电动机，以及其它装置是辅助电源、DC电动机、和第二个三相AC电动机的任何一项。

也希望按照本发明的多输出功率变换电路在上述的多相AC电动机被驱动控制时能够改变命令值，以及能够控制在变压器中产生的AC电压。

而且，按照本发明的一个方面，按照本发明的多输出功率变换电路把来自一个DC电源的输出加到多相AC电动机和除多相AC电动机以外的其它装置，把变压器的一个端子连接到多相AC电动机的中性点，把变压器的另一个端子连接到DC电源的一半电位的部分，通过在变压器中产生的零相电压频率得到AC电压，以及把AV电压输出到其它装置。

通过把变压器的另一个端子连接到DC电源的中性点而有可能把不包含DC分量的AC电压加到变压器。

按照本发明的多输出功率变换电路也最好把变压器与电容串联连接，以便去除DC分量。

按照本发明的另一个方面，按照本发明的多输出功率变换电路把来自一个DC电源的输出加到多相AC电动机和除多相AC电动机以外的其它装置，把电容连接到多相AC电动机的中性点，通过来自电容的零相电压频率得到AC电压，以及把AV电压输出到其它装置。

因此，通过把电容而不是变压器连接到多输出功率变换电路的中性点而可得到AC电压。

此外，按照本发明的再一个方面，按照本发明的多输出功率变换电路把来自一个DC电源的输出加到多相AC电动机和除多相AC电动机以外的其它装置，把变压器连接到多相AC电动机的中性点，把电容插入在多相AC电动机的中性点与用于驱动多相AC电动机的一个电流相之间。

在该过程中，电容器的电容被适当地设置，以及多相AC电动机的载频分量的电流通过电容被引导到变压器。考虑电容的特性，当频率更高时，阻抗变为更低。所以，虽然载频被设置为高的，但流过变压器的电流变成为低的，由此成功地实现更小的变压器。

                   附图简述

图1显示传统的多输出功率变换电路；

图2A，2B，和2C显示按照本发明的一个实施例的多输出功率变换电路的结构；

图3A显示理想的主换流器的每个臂的电流的波形；

图3B显示在主换流器的中性点处的零相电压VOA1；

图3C显示实际的主换流器的每个壁的电流的波形；