[发明专利]功率变换电路和功率变换系统

权利要求书

1.一种功率变换电路，其特征在于，包括：

第一功率变换模块，所述第一功率变换模块包括M个第一功率桥臂和第一耦合电感，所述M个第一功率桥臂与所述功率变换电路的第一端子相连接，并且以交错并联方式工作，所述第一耦合电感包括第一磁芯和绕制在所述第一磁芯上的M个绕组，所述M个绕组分别与所述M个第一功率桥臂相连接，用以耦合所述M个第一功率桥臂，M为大于或等于2的正整数，所述M个绕组的匝数相同；

第二功率桥臂，与所述功率变换电路的所述第一端子相连接；

第二耦合电感，所述第二耦合电感包括第二磁芯和绕制在所述第二磁芯上的第一绕组和第二绕组，所述第一绕组与所述第一耦合电感的耦合端相连接，所述第二绕组与所述第二功率桥臂相连接，用以耦合所述第二功率桥臂和所述第一功率变换模块，所述第二耦合电感的耦合端与所述功率变换电路的第二端子相连接，所述第一绕组和第二绕组的匝数不同。

2.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，所述第一磁芯为相互连接的M个柱体，所述M个绕组分别绕制在所述M个柱体上，并且所述M个绕组的绕制方向相同，所述M个绕组的匝数相同，所述第一绕组和所述第二绕组的匝数比为所述第二绕组连接的功率桥臂的数目与所述第一绕组连接的功率桥臂的数目之比。

3.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，还包括：P个第三功率桥臂和P个第三耦合电感，所述P个第三功率桥臂分别与所述功率变换电路的所述第一端子相连接，所述P个第三耦合电感分别用于耦合所述P个第三功率桥臂、所述第二功率桥臂和所述第一功率变换模块，其中，所述P个第三耦合电感中的每个第三耦合电感包括第三绕组和第四绕组，所述第三绕组和所述第四绕组的匝数比等于所述第四绕组连接的功率桥臂的数目与所述第三绕组连接功率桥臂的数目之比，P为大于或等于1的正整数。

4.根据权利要求3所述的功率变换电路，其特征在于，所述P个第三功率桥臂包括一个第三功率桥臂，与所述功率变换电路的所述第一端子相连接；

所述P个第三耦合电感包括一个第三耦合电感，所述第三耦合电感包括第三绕组和第四绕组，所述第三绕组与所述第二耦合电感的耦合端相连接，所述第四绕组与所述第三功率桥臂相连接，用以耦合所述第三功率桥臂、所述第二功率桥臂和所述第一功率变换模块，其中，所述第二耦合电感的耦合端通过所述第三耦合电感与所述功率变换电路的所述第二端子相连接，所述第三绕组和所述第四绕组的匝数比为1：(M+1)。

5.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，还包括：

第二功率变换模块，所述第二功率变换模块包括N个第四功率桥臂和第四耦合电感，所述N个第四功率桥臂与所述功率变换电路的所述第一端子相连接，并且以交错并联方式工作，所述第四耦合电感包括第四磁芯和绕制在所述第四磁芯上的N个绕组，所述N个绕组分别与所述N个第四功率桥臂相连接，用于耦合所述N个第四功率桥臂；

第五耦合电感，包括第五绕组和第六绕组，用于耦合所述第二功率变换模块和所述第一功率变换模块，其中，所述第五绕组与所述第一耦合电感的耦合端相连接，所述第六绕组与所述第四耦合电感的耦合端相连接，所述M个绕组的匝数相同，所述N个绕组的匝数相同，所述第一绕组和所述第二绕组的匝数比为1：(N+M)，所述第五绕组和所述第六绕组的匝数比为N：M，N为大于或等于2的整数，所述第一绕组通过所述第五耦合电感与所述第一耦合电感的耦合端相连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的功率变换器，其特征在于，还包括：

滤波电路，包括电容，所述滤波电路与所述第二端子相连接，用于对所述交流电进行滤波。

7.根据权利要求6所述的功率变换器，所述滤波电路还包括滤波电感，所述第二磁芯包括第一磁柱、第二磁柱和第三磁柱，所述第一绕组和所述第二绕组分别绕制在所述第一磁柱和所述第二磁柱上，所述滤波电感绕制在所述第三磁柱上，所述第一绕组和所述第二绕组分别与所述滤波电感耦合。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的功率变换电路，其特征在于，所述功率桥臂为中点箝位型多电平桥臂或电容箝位型多电平桥臂。

9.一种三相功率变换器，其特征在于，包括：

三相功率变换电路，用于在三相交流点与直流点之间进行功率变换，其中每相功率变换电路包括根据权利要求1-5中任一项所述的功率变换电路。