[发明专利]具有宽DC电压范围的功率变换器

权利要求书

1.一种功率变换器，其特征在于，包括：

第一功率变换器级，用于在其第一端口与第二端口之间传输功率；

第二功率变换器级，用于在其第一端口与第二端口之间传输功率；

交织多桥电路，连接到第一变压器和第二变压器，其中所述交织多桥电路包括三个或更多个桥并且具有直流电DC端子；以及

控制器，耦合到所述交织多桥电路、所述第一功率变换器级和所述第二功率变换器级，其中所述控制器用于以并联模式操作所述交织多桥电路，在所述并联模式中，所述第一变压器和所述第二变压器的侧在所述DC端子处并联从而使得所述DC端子处的第一电压等于所述第一变压器的所述侧上的第二电压以及所述第二变压器的所述侧上的第三电压；

所述第一变压器具有第一侧和第二侧；

所述第二变压器具有第一侧和第二侧；

所述第一功率变换器级具有连接到所述第一变压器的所述第一侧的第一端口并且具有第二端口；

所述第二功率变换器级具有连接到所述第二变压器的所述第一侧的第一端口并且具有第二端口；

所述交织多桥电路连接到所述第一变压器的所述第二侧和所述第二变压器的所述第二侧；并且

所述控制器还用于以串联模式操作，在所述串联模式中，所述第一变压器和所述第二变压器的所述第二侧在所述DC端子处串联从而使得所述DC端子处的第四电压是所述第一变压器的所述第二侧上的第五电压和所述第二变压器的所述第二侧上的第六电压的总和。

2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器还用于以全桥模式操作所述第一功率变换器级和所述第二功率变换器级。

3.根据权利要求2所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器还用于以半桥模式操作所述第一功率变换器级和所述第二功率变换器级。

4.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一功率变换器级是第一双有源桥DAB并且所述第二功率变换器级是第二双有源桥DAB，其中所述控制器还用于以对称相移选通控制模式或双相移控制模式操作所述第一和第二DAB。

5.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一功率变换器级是第一谐振变换器并且所述第二功率变换器级是第二谐振变换器，其中所述控制器还用于以对称调频选通控制模式操作所述第一和第二谐振变换器。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器还用于以脉冲跳跃模式操作所述第一和第二功率变换器级。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的功率变换器，其特征在于，还包括：

一个或多个AC到DC整流器，连接到所述第一功率变换器级的输入端和所述第二功率变换器级的输入端。

8.根据权利要求6所述的功率变换器，其特征在于，还包括：

一个或多个AC到DC整流器，连接到所述第一功率变换器级的输入端和所述第二功率变换器级的输入端。

9.一种操作功率变换器的方法，其特征在于，所述方法包括：

控制第一高频变换器以在第一端口与第二端口之间传输功率；

控制第二高频变换器以在第一端口与第二端口之间传输功率；以及

以串联模式控制连接到第一变压器的侧和第二变压器的侧的交织多桥电路，在所述串联模式中，所述第一变压器和所述第二变压器的所述侧在所述交织多桥电路的DC端子处串联从而使得所述DC端子处的第一电压是所述第一变压器的第二侧上的第二电压和所述第二变压器的第二侧上的第三电压的总和，其中所述交织多桥电路包括三个或更多个桥。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

以全桥模式操作所述第一高频变换器和所述第二高频变换器，同时以所述串联模式或以并联模式操作所述交织多桥电路。