[发明专利]一种用于能量变换系统的磁集成电感与能量变换系统

权利要求书

1.一种用于能量变换系统的磁集成电感，其特征在于，所述磁集成电感集成第一电感、第二电感、第三电感、第四电感于一体；所述第一电感、第二电感与第三电感用于导通能量变换系统中的三相交流电流并在导通过程中产生交流磁通；所述第四电感用于导通所述能量变换系统中的直流电流并在导通过程中产生直流磁通；所述交流磁通与所述直流磁通所经过的磁路具有共有的磁路；

所述磁集成电感包括第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯与三相交流集成电感组件；所述第一磁芯用于形成所述第四电感；所述三相交流集成电感组件集成所述第一电感、第二电感与第三电感；所述三相交流集成电感组件包括第四磁芯，且所述交流磁通流经所述第四磁芯所在的磁路；所述第一磁芯、第二磁芯、第四磁芯、第三磁芯依次首尾相接形成第一封闭结构，以使所述直流磁通流经所述第四磁芯所在的磁路；

所述第一磁芯具有柱体的结构；

所述三相交流集成电感组件还包括第五磁芯、第六磁芯、第七磁芯、第八磁芯；所述第四磁芯、第五磁芯、第六磁芯、第七磁芯依次首尾相接形成第二封闭结构；所述第八磁芯被所述第二封闭结构包围，且所述第八磁芯的一端与所述第四磁芯连接，另一端与所述第六磁芯连接；所述第四磁芯、第五磁芯、第六磁芯、第八磁芯形成第三封闭结构；所述第四磁芯、第八磁芯、第六磁芯、第七磁芯形成第四封闭结构；

所述第八磁芯上绕制有第一线圈绕组以形成所述第一电感；

所述第一磁芯上绕制有第四线圈绕组以形成所述第四电感；

第二线圈绕组绕制在所述第三封闭结构对应于所述第四磁芯的磁芯部分上以形成所述第二电感；第三线圈绕组绕制在所述第四封闭结构对应于所述第四磁芯的磁芯部分上以形成所述第三电感。

2.如权利要求1所述的用于能量变换系统的磁集成电感，其特征在于，所述第四磁芯与所述第八磁芯的截面积相同。

3.如权利要求1所述的用于能量变换系统的磁集成电感，其特征在于，所述第一封闭结构、第二封闭结构、第三封闭结构与第四封闭结构均为矩形。

4.一种能量变换系统，其特征在于，所述能量变换系统包括如权利要求1至3任一项所述的磁集成电感。

5.如权利要求4所述的能量变换系统，其特征在于，所述能量变换系统还包括储能元件、三相全桥双向变换电路、直流半桥双向变换电路与第一电容；

所述三相全桥双向变换电路的三个交流连接端分别通过所述磁集成电感中的第一电感、第二电感、第三电感连接到三相交流电源；所述三相全桥双向变换电路的三个交流连接端还连接到三相负载；所述三相全桥双向变换电路的高压直流连接端与所述直流半桥双向变换电路的高压直流连接端连接，所述三相全桥双向变换电路的低压直流连接端与所述直流半桥双向变换电路的低压直流连接端连接；

所述第一电容的正极连接到所述直流半桥双向变换电路的高压直流连接端，所述第一电容的负极连接到所述直流半桥双向变换电路的低压直流连接端；

所述直流半桥双向变换电路的中心节点通过所述磁集成电感中的第四电感连接到所述储能元件的正极，所述直流半桥双向变换电路的低压直流连接端连接到所述储能元件的负极，所述直流半桥双向变换电路的高压直流连接端连接到所述储能元件的正极。

6.如权利要求5所述的能量变换系统，其特征在于，所述第一电感、第二电感、第三电感一一对应地通过第一开关、第二开关、第三开关连接到三相交流电源；所述三相全桥双向变换电路的三个交流连接端一一对应地通过第四开关、第五开关、第六开关连接到三相负载。

7.如权利要求5或6所述的能量变换系统，其特征在于，所述储能元件的正极与所述直流半桥双向变换电路的高压直流连接端之间通过第七开关连接。