[发明专利]电力转换设备

说明书

一种电力转换设备，至少在第一装置、第二装置与第三装置之间进行电力转换。电力转换设备包括初级转换器，上述初级转换器构造成在第一装置与第二装置之间进行电力转换。初级转换器包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和电容器。第二开关、第三开关、第四开关和电容器以全桥构造连接来构成全桥转换器。

技术领域

本公开涉及电力转换设备，上述电力转换设备能够在第一装置、第二装置和第三装置之间传输电力。

背景技术

已知的设置有变压器的电力转换设备具有第一输入/输出(I/O)端口至第四输入/输出(I/O)端口，并且构造成在第一I/O端口至第四I/O端口之间传输电力，作为该电力转换设备的示例，公开于日本专利申请公开第2015-100198号中，其也被称为公开专利文献。

用作初级高压负载的第一装置连接至第一I/O端口，并且用作初级低压负载的第二装置连接至第二I/O端口。例如，二次电池可以用作第二装置。第一装置和第二装置中的每一个具有其两端的端子电压，并且第二装置两端的诸如12伏(V)的端子电压低于第一装置两端的诸如48V的端子电压。

用作次级高压负载的第三装置连接至第三I/O端口，并且用作次级低压负载的第四装置连接至第四I/O端口。例如，二次电池可以用作第三装置。第三装置和第四装置中的每一个具有其两端的端子电压，并且第三装置两端的诸如288V的端子电压高于第四装置两端的诸如72V的端子电压。第四装置两端的端子电压高于第一装置两端的端子电压。

该电力转换设备包括初级转换器、变压器和次级转换器。

变压器包括初级线圈和次级线圈。初级线圈经由初级转换器连接至第一I/O端口和第二I/O端口，并且变压器的次级线圈经由次级转换器连接至第三I/O端口和第四I/O端口。

初级转换器和次级转换器中的每一个都包括开关。

调节初级转换器的每个开关的占空因数，使得在第一装置与第二装置之间传输的电力能被调节。注意，每个开关的占空因数表示开关的接通持续时间和开关的对应的切换周期的可控比率、即百分比。

另外，调节次级转换器的每个开关的切换相位与初级转换器的对应的开关的切换相位之间的相位差，也使得在第一装置与第三装置之间传输的电力能被调节。

如上所述，公开专利文献的初级转换器将第一装置两端的端子电压转换成第二装置两端的端子电压，第二装置两端的端子电压低于第一装置两端的端子电压。

这导致第一装置两端的端子电压、称为VA与第二装置两端的端子电压、称为VB之间的差增大，从而在第一装置与第二装置之间进行电力传输时减小初级转换器的每个开关的占空因数、称为D。

这是因为第二装置两端的端子电压VB可以通过占空比D和第一装置两端的端子电压VA的乘积来计算，上述乘积可以由“VB＝D×VA(VBVA)”表示，从而端子电压VA与端子电压VB之间的差的增加需要占空比D的减小。

在初级转换器的每个开关的占空因数设定为较低值时，第一装置与第三装置之间的电力传输可以降低变压器的利用率。注意，变压器的利用率表示在预定基准周期期间、诸如初级转换器的每个切换周期，在初级线圈两端施加非零电压的周期的占比。

变压器的利用率的降低可能导致第一装置与第三装置之间的电力转换效率降低。

发明内容

从这个观点来看，本公开寻求提供一种配备有变压器的电力转换设备，每个电力转换设备能够具有更高的转换效率。