[发明专利]三臂式电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三臂式电力转换装置，特别是关于具有三个输出/输入埠，且可供电能在该三个输出/输入埠之间作转换的三臂式电力转换装置。 

背景技术

由于近年来电力电子技术突飞猛进，许多以电力电子为基础的装置已被使用于电能转换的相关领域。基本的电能转换包含交流至直流电能转换、直流至直流电能转换、直流至交流电能转换及交流至交流电能转换等。一般而言，基本电能转换的电力转换装置仅包含一电力转换器，但若必须完成两种基本电能转换操作，则必须利用两组电力转换器来组成具有此功能的电力转换装置。例如，图1所示为现有的在线式不断电系统，包含两组电力转换器91、92，其中该电力转换器91进行交流/直流电能转换，而该电力转换器92则进行直流/交流电能转换，以便将一交流电源进行电能转换，进而供应一高品质的交流电能至一负载；又，如图2所示，其绘示一传统的小容量离线式不断电系统的电路架构，由于一般小容量离线式不断电系统的电池个数均不多，其所能提供的直流电压亦较低，导致该电池进行放电时，必须通过两组电力转换器93、94以供电至一负载，其中，该电力转换器93进行直流/直流电能转换，而该电力转换器94则进行直流/交流电能转换，以便对该电池所输出的直流电能进行升压后，再转换为交流电能并供应至该负载；而如图3所示，其绘示如美国专利US7079406及US6678174等所揭示的市电连接式太阳能发电系统的系统架构，该系统的一太阳能电池所输出的直流电能必须经过两组电力转换器95、96才能连接到一交流配电系统，其中该电力 转换器95用以将太阳能电池输出的不稳定的直流电能进行直流/直流电能转换，以转成一稳定的直流电能，而该电力转换器96则进行直流/交流电能转换后才将该太阳能电池的电能输入该交流配电系统。 

综上所述，在传统的电力转换装置中，若欲完成两种基本电能转换操作时，即必须利用两组电力转换器来完成，其造成电力电路及控制电路复杂度较高，且也增加制造成本。基于上述原因，有必要进一步改进上述现有的电力转换装置。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一三臂式电力转换装置，其包含三个输出/输入埠，且控制该三臂式电力转换装置以不同形式的电能在该三输出/输入埠之间作转换。 

为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段及借助该技术手段所能达到的效果为： 

一种三臂式电力转换装置，其包含：一第一输出/输入埠、一第二输出/输入埠、一第三输出/输入埠、一三臂桥式电路、一控制器、一滤波电路及一去耦合回路元件。该三输出/输入埠各具有二端点，该三臂桥式电路具有二直流端点及三中间端点，该二直流端点分别连接至该第一输出/输入埠的该二端点，而该三中间端点分别设于该三臂桥式电路的各三单臂电路的中间点。该控制器电性连接该三臂桥式电路，以供控制各该直流端点及各个臂的中间端点的输出或输入电流。该滤波电路以滤除该三臂桥式电路所产生的高频谐波电流，该滤波电路的一端具有两个端点分别连接到该三臂桥式电路的的两个中间端点，该滤波电路的另一端也具有两个端点分别连接至该第二输出/输入埠的该二端点，该滤波电路供滤除该三臂桥式电路所产生的高频谐波电流。该去耦合回路元件具有一第一端点、一第二端点及一第三端点，该第一及第二端点分别连接于该第二输出/输入埠的该二端点，而该去耦合回路元件的该第 三端点及未与该滤波电路连接的中间端点则分别连接至该第三输出/输入埠的该二端点。其中，该第一输出/输入埠供输出或输入一直流电能；该第二输出/输入埠供输出或输入一直流或交流电能；而该第三输出/输入埠也供输出或输入一直流或交流电能。借此，仅利用该三臂桥式电路即可在各该输出/输入埠之间作能量转换，可有效简化进行电能转换时所需的电力电路及控制电路。 

所述的三臂式电力转换装置的控制器是利用电流控制模式控制该三臂桥式电路，以进一步控制与该滤波电路连接的该二单臂电路的中间端点分别产生一输出或输入电流，其中该二中间端点所产生的该二电流均各包含一第一电流成份及一第二电流成份，且该二电流的第一电流成份的关系为大小相等而相位相反，而该二电流的第二电流成份的关系为大小相等且相位亦相同。借此，可有效利用该三臂式电力转换装置在各该输出/输入埠之间进行能量转换。 

本发明有益效果在于可有效简化进行电能转换时所需的电力电路及控制电路，且可达到降低成本及具有较大使用裕度的功效。 

附图说明

图1：现有电力转换器的系统架构图。