[发明专利]多输入功率变换器及其控制方法和包括其的不间断电源

权利要求书

1.一种多输入功率变换器，其特征在于，所述多输入功率变换器包括：

在正直流母线和负直流母线之间并联的n个桥臂，其中n为不小于3的正整数；

在正直流母线和负直流母线之间串联的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容相连接形成的节点连接至中性点；

连接在单相交流电和所述中性点之间的电容；

交流开关组件，其连接在第一个桥臂至第n-1个桥臂的输入端与单相交流电之间；

直流开关组件，其连接在第二个桥臂至第n个桥臂的输入端与可充电电池的正极之间；

续流开关，所述续流开关的一端连接至第一个桥臂的输入端，其另一端连接至所述第一电容和第二电容相连接形成的节点；以及

控制装置，其用于控制所述交流开关组件使得第一个桥臂至第n-1个桥臂的输入端连接至所述单相交流电，以及控制第一个桥臂至第n-1个桥臂以交错并联方式工作使得所述单相交流电转换为直流电并传输至所述正直流母线和负直流母线中；

所述控制装置还用于控制所述直流开关组件导通且使得所述可充电电池降压充电或升压放电时，同时控制所述续流开关导通。

2.根据权利要求1所述的多输入功率变换器，其特征在于，所述n个桥臂包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂，所述交流开关组件包括：

连接在所述单相交流电和所述第一桥臂的输入端之间的交流开关；

连接在所述单相交流电和所述第二桥臂的输入端之间的交流开关；以及

连接在所述单相交流电和所述第三桥臂的输入端之间的交流开关。

3.根据权利要求2所述的多输入功率变换器，其特征在于，所述直流开关组件包括：

连接在所述第二桥臂的输入端与所述可充电电池的正极之间的直流开关；

连接在所述第三桥臂的输入端与所述可充电电池的正极之间的直流开关；以及

连接在所述第四桥臂的输入端与所述可充电电池的正极之间的直流开关。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多输入功率变换器，其特征在于，所述n个桥臂中的每个都包括：

第一开关管及与其反向并联的第一二极管；

第二开关管及与其反向并联的第二二极管；以及

电感；

其中所述第一开关管和第二开关管在所述正直流母线和负直流母线之间串联连接，所述电感的一端连接至所述第一开关管和第二开关管相连接形成的节点，所述电感的另一端作为所述输入端。

5.根据权利要求4所述的多输入功率变换器，其特征在于，所述第一开关管为第一绝缘栅双极型晶体管，所述第二开关管为第二绝缘栅双极型晶体管，所述第一绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第二绝缘栅双极型晶体管的集电极相连接形成的节点连接至所述电感的一端。

6.根据权利要求1所述的多输入功率变换器，其特征在于，所述控制装置还用于：

控制所述直流开关组件使得第n个桥臂的输入端连接至所述可充电电池的正极，控制第n个桥臂以脉宽调制方式工作从而对所述可充电电池进行降压充电；或

控制第n个桥臂停止工作；或

控制所述交流开关组件和直流开关组件使得第二个桥臂至第n个桥臂的输入端连接至所述可充电电池的正极，控制所述第二个桥臂至第n个桥臂以脉宽调制方式工作使得所述可充电电池中的直流电升压后并传输至所述正直流母线和负直流母线中；或

控制所述直流开关组件使得第n个桥臂的输入端连接至所述可充电电池的正极，控制第n个桥臂以脉宽调制方式工作使得所述可充电电池中的直流电升压并传输至所述正直流母线和负直流母线中；或

控制第一个桥臂至第n-1个桥臂以脉宽调制方式工作使得所述正直流母线和负直流母线中的直流电逆变为单相交流电，且控制第n个桥臂停止工作；或

控制所述交流开关组件和直流开关组件使得第二个桥臂至第n个桥臂的输入端连接至所述可充电电池的正极，控制第二个桥臂至第n个桥臂以脉宽调制方式工作从而对所述可充电电池进行降压充电。