[发明专利]电源系统

摘要

在第1电抗器电流(IL1)以及第2电抗器电流(IL2)，为了控制来自第1以及第2直流电源的输出，通过开关元件(S1～S5、S5a、S5b)的通断控制，在一个控制周期内，设置2个拐点、即极大点以及极小点。进行控制，使得：在第1以及第2电抗器电流(IL1、IL2)的拐点的至少一部分中，对同时成为打开或关闭的对象的多个开关元件赋予时间差并按预定顺序进行打开或关闭。在被赋予了时间差的拐点，在按照预定顺序而后关闭的开关元件或先打开的开关元件中，产生开关损失。

主权项

1.一种电源系统，是用于控制高电压侧的第1电力线与低电压侧的第2电力线之间的直流电压的电源系统，具备：

第1直流电源；

第2直流电源；

电力变换器，其用于在所述第1直流电源以及所述第2直流电源与所述第1电力线以及所述第2电力线之间执行直流电压变换；以及

控制装置，其用于控制所述电力变换器的工作，

所述电力变换器包括：

第1半导体元件，其电连接在所述第1电力线与第1节点之间；

第1电抗器，其在所述第1节点与所述第2电力线之间，与所述第1直流电源串联地电连接；

第2半导体元件，其电连接在所述第2电力线与所述第1节点之间；

第2电抗器，其在第2节点与所述第1电力线之间，与所述第2直流电源串联地电连接；

第3半导体元件，其电连接在所述第2节点与所述第2电力线之间；

第4半导体元件，其电连接在所述第1电力线与所述第2节点之间；以及

第5半导体元件，其电连接在所述第1节点与所述第2节点之间，

从所述第1半导体元件到所述第5半导体元件的至少一部分，包括构成为根据来自所述控制装置的信号控制电流路径的形成以及遮断的开关元件，

经由所述第1电抗器的第1电抗器电流以及经由所述第2电抗器的第2电抗器电流的各电抗器电流，通过对来自所述控制装置的控制信号进行了响应的所述开关元件的通断控制，被控制成在各控制周期中具有多个拐点，

所述控制装置具有第1开关控制模式，该第1开关控制模式下，生成所述开关元件的所述控制信号，使得：在所述第1电抗器电流以及所述第2电抗器电流产生的所述多个拐点的至少一部分中，对同时成为打开或关闭的对象的多个所述开关元件赋予时间差来使其按预定顺序打开或关闭，

在所述第1开关控制模式下，在被赋予了所述时间差的所述拐点，在按照所述预定顺序而后关闭的开关元件或先打开的开关元件中产生开关损失。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其中，

所述控制装置在所述第1开关控制模式下，在所述第1直流电源和所述第2直流电源双方进行功率输出工作或再生工作的期间，生成所述开关元件的所述控制信号，使得实现所述多个拐点中的所述第1电抗器电流的极大点与所述第2电抗器电流的极小点成为同一定时、或者所述第1电抗器电流的极小点与所述第2电抗器电流的极大点成为同一定时的电流相位。

3.根据权利要求2所述的电源系统，其中，

所述控制装置还具有第2开关控制模式，该第2开关控制模式下，生成所述开关元件的所述控制信号，使得：在所述第1电抗器电流和所述第2电抗器电流产生的所述多个拐点的各拐点中，对同时成为打开或关闭的对象的多个所述开关元件不赋予所述时间差，

生成所述开关元件的所述控制信号，使得所述第1开关控制模式和所述第2开关控制模式被交替地适用。

4.根据权利要求1所述的电源系统，其中，

所述控制装置还具有第2开关控制模式，该第2开关控制模式下，生成所述开关元件的所述控制信号，使得：在所述第1电抗器电流和所述第2电抗器电流产生的所述多个拐点的各拐点中，对同时成为打开或关闭的对象的多个所述开关元件不赋予所述时间差，

生成所述开关元件的所述控制信号，使得所述第1开关控制模式和所述第2开关控制模式被交替地适用。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电源系统，其中，

从所述第1半导体元件到所述第4半导体元件的各半导体元件包括：

用于响应来自所述控制装置的信号来选择性地形成接通状态和断开状态的所述开关元件，所述接通状态形成电流路径，所述断开状态遮断该电流路径；和

二极管，其与所述开关元件反并联地连接，用于在正向偏置时形成电流路径，

所述第5半导体元件包括用于控制所述第1节点与所述第2节点之间的电流路径的形成以及遮断的所述开关元件。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的电源系统，其中，

从所述第1半导体元件到所述第4半导体元件的各半导体元件包括：

用于响应来自所述控制装置的信号来选择性地形成接通状态和断开状态的所述开关元件，所述接通状态形成电流路径，所述断开状态遮断该电流路径；和

二极管，其与所述开关元件反并联地连接，用于在正向偏置时形成电流路径，

所述第5半导体元件包括用于控制从所述第1节点向所述第2节点的电流路径的形成以及遮断的所述开关元件、和用于控制从所述第2节点向所述第1节点的电流路径的形成以及遮断的所述开关元件。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的电源系统，其中，

在所述第2半导体元件和所述第4半导体元件的各半导体元件中，设置有所述开关元件，

在所述第1半导体元件和所述第3半导体元件中，分别设置有以从所述第1节点朝向所述第1电力线的方向作为顺方向而连接的二极管、和以从所述第2电力线朝向所述第2节点的方向作为顺方向而连接的二极管，

在所述第5半导体元件中，至少设置有用于控制从所述第1节点向所述第2节点的电流路径的形成以及遮断的开关元件，

在所述第1半导体元件和所述第3半导体元件的任一方中，还设置有与所述二极管并联连接的所述开关元件。