[发明专利]电力变换器、电力变换系统以及电力变换方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电力变换器，且特别是有关于一种其受控量具有多个分段部分的电力变换器。

背景技术

随着分布式电源系统不断地演进，市场上对于高效率、小尺寸、低成本、高兼容性、高功率密度、高可靠性以及高开关频率的电力变换器的需求日益增加。

在宽输入电压范围的应用上，传统的电力变换器采用恒定输出电压设计，然而，在这种设计中电源的输入电压范围窄，无法兼容多种母线（bus）电压，致使电源的兼容性不佳，无法降低成本，在使用上存在效率低、成本高、电源兼容性差等缺点。另一种传统电力变换器采用的开环控制设计虽然可以改善效率问题，但其缺点则是无法在母线电压的典型值附近提供一个具有恒压区间的电源。

综合上述，迄今为止未解决的需求存在于本技术领域中，以解决前述缺陷与不足。

发明内容

本发明是关于一种电力变换器、电力变换系统以及电力变换方法，用以通过变换单元中具有多个分段部分的受控量，使得电力变换的效率提高。

本发明的一方面是关于一种电力变换器，其包含变换单元、信号产生单元以及控制单元。变换单元用以输出变换电力。信号产生单元用以接收检测信号，产生参考信号。控制单元耦接变换单元和信号产生单元，用以接收参考信号，并依据参考信号控制变换单元，以调整变换单元的一受控量。上述受控量具有多个分段部分，上述多个分段部分中每一者具有相应的斜率，且上述多个分段部分中至少二者的斜率相异。

在一实施例中，上述受控量包含输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流中至少一者。

在一实施例中，上述检测信号相应于输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流中至少一者而产生。

在一实施例中，参考信号具有多个分段部分。

在一实施例中，信号产生单元还用以接收一给定信号，信号产生单元用以依据检测信号和给定信号产生参考信号，控制单元用以依据参考信号控制变换单元，以调整变换单元的受控量。

在一实施例中，上述多个分段部分中相邻两分段部分的斜率间夹角大于或等于九十度。

在一实施例中，变换单元还包含隔离电路。

在一实施例中，变换单元还包含谐振变换电路。

在一实施例中，上述谐振变换电路为LLC型谐振变换电路。

在一实施例中，控制单元控制变换单元，使得变换单元的操作频率相应于上述受控量的多个分段部分在一个频率调节范围内振荡变化。

在一实施例中，控制单元控制变换单元，使得变换单元的占空比相应于上述受控量的多个分段部分在一个占空比调节范围内振荡变化。

本发明的另一方面是关于一种电力变换方法，其步骤包含：通过变换单元输出变换电力；通过一信号产生单元接收一检测信号，产生一参考信号；以及通过一控制单元接收该参考信号且依据该参考信号控制该变换单元，用以调整该变换单元的受控量。上述受控量具有多个分段部分，上述多个分段部分中每一者具有相应的斜率，且上述多个分段部分中至少二者的斜率相异。

在一实施例中，上述参考信号具有多个分段部分。

在一实施例中，通过该信号产生单元接收该检测信号，产生该参考信号，再通过该控制单元接收该参考信号且依据该参考信号控制该变换单元的步骤还包含：通过该信号产生单元接收一给定信号，且依据该检测信号和该给定信号产生该参考信号，该控制单元用以依据该参考信号控制该变换单元，以调整该变换单元的该受控量。

在一实施例中，上述多个分段部分中相邻两分段部分的斜率间夹角大于或等于九十度。

本发明的另一方面是于一种电力变换系统，其包含多个电力变换器并联耦接。电力变换器中每一者包含变换单元、信号产生单元以及控制单元。变换单元用以输出一变换电力。信号产生单元用以接收一检测信号，产生一参考信号。控制单元，耦接该变换单元和该信号产生单元，用以接收该参考信号，并依据该参考信号控制该变换单元，以调整该变换单元的一受控量。上受控量具有多个分段部分，所述多个分段部分中每一者具有相应的斜率，且所述多个分段部分中至少二者的斜率相异。

在一实施例中，上述参考信号具有多个分段部分。

在一实施例中，信号产生单元还用以接收一给定信号，该信号产生单元依据该检测信号和该给定信号产生该参考信号，该控制单元用以依据该参考信号控制该变换单元，以调整该变换单元的该受控量。

应用本发明的技术内容，不仅可以提升电力变换效率，还可以减少成本，或是在同样的成本下缩小电力变换器所需的体积或尺寸。