[发明专利]具有变频控制的转换器

说明书

技术领域

本发明涉及到具有变频控制的转换器，例如但不局限于在交通工具内可操作的类型的转换器，以便调节用于为高电压交通工具电池和/或其他交通工具系统充电的功率。

背景技术

在很多电气应用中使用DC-DC（直流-直流）、DC-AC（直流-交流）和AC-DC（交流-直流）转换器，以便调节传输到负载的功率。转换器可以被配置为输出具有一组期望的电流和电压的特征的功率。电气应用可以包括具有不同的功率调节需求的多个负载，从而使得电气应用可以被配置为包括了用于具有特定功率调节需求的每个负载的、独立的、专用的转换器。这类独立的、专用的转换器的使用可以被有问题地昂贵地给出与配置、组装、和操作多个转换器相关联的花费。

发明概述

本发明的一个非限制性方面设想可操作支持多个功率调节分布的转换器，从而使得可以为具有特定功率调整需求的负载使用相同的转换器来便于功率调整。

本发明的一个非限制性方面设想一种控制具有多个开关的转换器的方法，所述多个开关可与变压器一起操作将DC输入转换为AC输出，其中多个开关在断开状态和闭合状态之间是可选择性地操作的。该方法可以包括：为多个开关确定第一切换频率，该第一切换频率可操作以导致多个开关在转换期间的零电压切换（ZVS），所述转换期间例如是当从断开状态转换到闭合状态时；以及，为多个开关确定第二切换频率，该第二切换频率可操作以导致多个开关在从断开状态转换到闭合状态时的非零电压切换（NZVS）。

本发明的一个非限制性方面设想确定第二切换频率是小于第一切换频率的频率。

本发明的一个非限制性方面设想确定多个开关在设置为第一切换频率时的切换计划，占空比造成AC输入具有第一功率电平。

本发明的一个非限制性方面设想相移多个开关在设置为第二切换频率时的切换计划，相移造成AC输入具有小于第一功率电平的第二功率电平。

本发明的一个非限制性方面设想：从接收AC输出的至少一个负载接收功率请求；如果功率请求所请求的功率电平大于阈值，将多个开关设置为第一切换频率；以及所述如果功率电平小于阈值，将多个开关设置为第二切换频率。

本发明的一个非限制性方面设想将AC输出整流为足以在为高电压的交通工具电池充电中使用的DC输出。

本发明的一个非限制性方面设想一种控制具有多个开关的转换器的方法，所述多个开关可与变压器一起操作将DC输入转换为AC输出，其中多个开关在断开状态和闭合状态之间是可选择性地操作的。该方法可以包括：为AC输出确定功率电平；确定足以生成在该功率电平上的AC输出的多个开关的切换计划；确定切换计划使用零电压切换（ZVS）和非零电压切换（NZVS）中的一个来导致多个开关从断开状态转换到闭合状态；如果确定ZVS，则为多个开关确定第一切换频率；以及，如果确定NZVS，则为多个开关确定第二切换频率。

本发明的一个非限制性方面设想确定第二切换频率小于第一切换频率。

本发明的一个非限制性方面设想确定第二切换频率是第一切换频率的一半。

本发明的一个非限制性方面设想确定功率电平等于可在交通工具内主动操作以便接收AC输出的一个或者多个负载的总功率需求。

本发明的一个非限制性方面设想在被一个或者多个负载中的至少一个接收前，将AC输出整流为DC输出。

本发明的一个非限制性方面设想当根据第二切换频率操作时相移多个开关的量小于当根据第一切换频率操作时相移所述多个开关的量。

本发明的一个非限制性方面设想：测量多个开关中的至少一个的两端的电压以确定ZVS和NZVS中的一个；如果电压在当多个开关中的至少一个从闭合状态转换到断开状态时近似为零，则确定为ZVS；以及，如果电压在当多个开关中的至少一个从断开状态转换到闭合状态时足够大于零，则确定为NZVS。

本发明的一个非限制性方面设想至少一个开关是晶体管，并且方法还包括测量晶体管的漏极和源极之间的电压。

本发明的一个非限制性方面设想切换计划为多个开关指定相移，并且该方法包括在相移大于阈值时确定ZVS，而在相移小于阈值时确定NZVS。