[发明专利]功率转换器、电功率系统和用于控制电功率系统的方法

权利要求书

1.一种用于具有一个或更多个电感绕组的电感负载的功率转换器(101、201)，所述功率转换器包括：

-开关电路(102、202)，所述开关电路包括：

直流电压轨(103a、103b)；

第一直流电压端子(104)，用于将所述直流电压轨连接到第一直流电压；

第二直流电压端子(105)，用于将所述直流电压轨连接到第二直流电压；

供应电压端子(106)，用于连接到一个或更多个电感绕组；

第一可控开关(107a、107b、107c)，其在所述直流电压轨中的第一个轨(103a)与所述供应电压端子之间；和

第二可控开关(108a、108b、108c)，其在所述直流电压轨中的第二个轨(103b)与所述供应电压端子之间，以及

-控制器(109、209)，用于在所述功率转换器的第一操作模式中控制所述开关电路，以便在所述供应电压端子上产生一个或更多个供应电压，

其特征在于，所述功率转换器还包括接触器系统(110、210)，用于在所述功率转换器的第二操作模式中将所述第二直流电压端子的电极(105a)从所述直流电压轨中的第一个轨断开，并且用于将所述第二直流电压端子的电极连接到所述电感绕组中的至少一个绕组，其中，所述控制器构造成在所述第二操作模式中控制所述第一可控开关中的一个或更多个开关在导通状态和非导通状态之间交替，以便将所述开关电路以及所述电感绕组中的至少一个绕组作为所述第一直流电压端子和所述第二直流电压端子之间的降低电压式直流电压转换器来操作。

2.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述控制器(109)构造成在所述第二操作模式中控制所述第一可控开关中的两个或更多个开关在导通状态和非导通状态之间交替。

3.根据权利要求2所述的功率转换器，其中，所述控制器(109)构造成在所述第二操作模式中以相移的方式操作所述第一可控开关中的两个或更多个开关，以使通过所述第二直流电压端子提供的直流电流的波动减小。

4.根据权利要求1至3中的任何一项权利要求所述的功率转换器，其中，所述接触器系统构造成在所述第二操作模式中将所述供应电压端子的一个电极(106a)连接到所述第二直流电压端子的电极。

5.根据权利要求1至4中的任何一项权利要求所述的功率转换器，其中，所述开关电路(102)是逆变器桥。

6.根据权利要求1至5中的任何一项权利要求所述的功率转换器，其中，所述控制器构造成在所述功率转换器的第三操作模式中控制所述第二可控开关中的一个或更多个开关在导通状态和非导通之间交替，以便将所述开关电路以及所述电感绕组中的至少一个绕组作为升高电压式直流电压转换器来操作，以便将电能从所述第二直流电压端子传输到所述第一直流电压端子。

7.一种电功率系统，包括：

-根据权利要求1至6中的任何一项权利要求所述的功率转换器(101、201)，

-直流电压能量源(112、212)，其连接到所述功率转换器的第一直流电压端子，

-直流电压能量存储器(113、213)，其连接到所述功率转换器的第二直流电压端子，以及

-旋转电动机器(114、214)，其具有连接到所述功率转换器的供应电压端子的一个或更多个绕组(115、215)。

8.根据权利要求7所述的电功率系统，其中，所述功率转换器是根据权利要求5所述的功率转换器，并且所述旋转电动机器的绕组(115、215)被布置成构成多相定子绕组。

9.根据权利要求8所述的电功率系统，其中，所述多相定子绕组是星形连接式绕组，并且所述功率转换器的接触器系统构造成在所述功率转换器的第二操作模式中将所述功率转换器的第二直流电压端子的电极连接到所述星形连接式绕组的星点(216)。