CN106549565B - 功率电子装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的发明名称是“功率电子装置和方法”。一种功率电子装置包括配置成耦合到第一电容器和第二电容器的至少一个电感器。所述功率电子装置包括配置成控制通过所述电感器传导的第一电流和通过所述电感器传导的第二电流的控制器。所述第一和第二电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第一和第二电流通过所述电感器与彼此互相作用，使得通过所述电感器的净直流（DC）分量近似为零。

Description

功率电子装置和方法
技术领域
本文公开的主题涉及功率转换，且更特定地涉及用于在两个或更多直流（DC)电压之间转换能量的功率电子装置和方法。
背景技术
一些电路可被设计来承受各种操作特性。功率转换在各种工业（包括运输工业）中发挥作用。用来转换功率的一种方式是采用DC-DC转换器。然而，DC-DC转换器可包括多个电感器，这可导致一定量的DC电流持续在DC-DC转换器之中。此类配置是低效率的且引起在DC-DC转换器的开关中的过度发热（overheating）。
鉴于上述，可以理解，可以有与用于功率转换的目前解决方案和技术相关联的重大问题和缺点。
发明内容
在第一实施例中，一种功率电子装置包括配置成耦合到第一电容器和第二电容器的至少一个电感器，和配置成控制通过所述电感器传导的第一电流和通过所述电感器传导的第二电流的控制器，其中，所述第一和第二电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第一和第二电流通过所述电感器与彼此互相作用，使得通过所述电感器的净直流（DC）分量近似为零。
在第二实施例中，一种方法包括控制通过电感器在相反的方向中传导的第一电流的第一流动和第二电流的第二流动，使得通过所述电感器的净电流主要包括奇次谐波。
在第三实施例中，一种交通工具（vehicle）包括具有耦合到直流（DC）总线的能量源的电推进系统，和耦合到所述DC总线的功率电子装置，其中，所述功率电子装置包括耦合到第一电容器和第二电容器的至少一个电感器，和可操作以引起通过所述至少一个电感器传导的第一电流以及通过所述至少一个电感器传导的第二电流的控制器，其中所述第一和第二电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第一和第二电流通过所述至少一个电感器与彼此互相作用，使得通过所述至少一个电感器的净DC分量近似为零。
由此本公开提供以下技术方案：
技术方案1. 一种功率电子装置，包括：
至少一个电感器，配置成耦合到第一电容器和第二电容器；以及
控制器，配置成控制通过所述电感器传导的第一电流和通过所述电感器传导的第二电流，其中所述第一和第二电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第一和第二电流通过所述电感器与彼此互相作用，使得通过所述电感器的净直流（DC）分量近似为零。
技术方案2. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述至少一个电感器是单个电感器。
技术方案3. 如技术方案1所述的功率电子装置，包括配置成在至少两个开关周期的时间间隔期间进行换向的第一开关和第二开关。
技术方案4. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成当所述第一电流存在时，引起所述电感器对于时间的第一周期充电，且当所述第二电流存在时，引起所述电感器对于时间的第二周期充电，其中所述第一周期和所述第二周期在时间中近似相等于彼此。
技术方案5. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成引起所述第一电流和所述第二电流通过所述电感器传导，以控制相长谐波的级别。
技术方案6. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述第一电流和所述第二电流包括半波对称。
技术方案7. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述第一电流和所述第二电流主要包括奇次谐波。
技术方案8. 如技术方案1所述的功率电子装置，进一步包括流电地耦合到彼此的第一公用参考点和第二公用参考点。
技术方案9. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成引起所述第一电流关于幅度和时间与所述第二电流近似相等。
技术方案10. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成配置成控制通过第二电感器传导的第三电流以及通过所述第二电感器传导的第四电流，其中所述第三和第四电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第三和第四电流通过所述第二电感器与彼此互相作用，使得通过所述第二电感器的第二净直流（DC）分量近似为零。
技术方案11. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成经由时间交织引起谱被创建在与所述第二电容器相关联的第五电流中，使得所述第一电流关于所述第三电流被相移。
技术方案12. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成通过对称地开和关所述功率电子装置的开关来减少热发热。
技术方案13. 如技术方案1所述的功率电子装置，其中所述第一电容器配置成耦合到DC源，且所述第二电容器配置成耦合到DC负载。
技术方案14. 一种方法，包括：
控制通过电感器在相反的方向中传导的第一电流的第一流动和第二电流的第二流动，使得通过所述电感器的净电流主要包括奇次谐波。
技术方案15. 如技术方案14所述的方法，包括：
经由所述第一电流的所述第一流动对所述电感器进行充电；
经由所述第一电流的所述第一流动对所述电感器进行放电；以及
经由所述第二电流的所述第二流动对所述电感器进行充电和放电。
技术方案16. 如技术方案14所述的方法，其中所述第一电流的所述第一流动以及所述第二电流的所述第二流动配置成引起通过所述电感器的净电流为零或大约为零。
技术方案17. 如技术方案14所述的方法，包括：
基于电流调节电容器的电压信号，检测在第一方向中通过所述电感器的净电流的存在；以及
在相反的方向中抗衡通过所述电感器的所述净电流以调整所述净电流。
技术方案18. 一种交通工具，包括：
具有耦合到直流（DC）总线的能量源的电推进系统，以及耦合到所述DC总线的功率电子装置，其中所述功率电子装置包括耦合到第一电容器和第二电容器的至少一个电感器；以及
可操作以引起通过所述至少一个电感器传导的第一电流和通过所述至少一个电感器传导的第二电流的控制器，其中所述第一和第二电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第一和第二电流通过所述至少一个电感器与彼此互相作用，使得通过所述至少一个电感器的净DC分量近似为零。
技术方案19. 如技术方案18所述的交通工具，其中所述功率电子装置包括第三电容器和第四电容器，其中所述控制器可操作以引起从跨所述第一电容器和所述第二电容器到跨所述第三电容器和所述第四电容器的电压中的增大或减小。
技术方案20. 如技术方案19所述的交通工具，其中所述功率电子装置包括配置成当故障发生时阻止所述第三电容器或所述第四电容器在所述第一电容器或所述第二电容器上放电的二极管。
附图说明
本公开的这些和其它特征与方面通过参考附图来提供，在附图中遍及图的同样的（like)字符代表同样的部分，其中：
图1是中点转换器的实施例的示意图，其将DC功率从一个电压转换到另一个；
图2是示出图1的中点转换器的实施例中的电感器的功率特性的图集；
图3是中点转换器的另一个实施例的示意图；以及
图4是带有多个相模块的中点转换器的实施例的示意图。
具体实施方式
本文中公开的主题涉及功率转换，且更特定地涉及用于在两个或更多直流（DC）电压之间转换能量的功率电子装置和方法。
本文中描述的系统和方法被指向提供更加紧凑、可靠、和/或可承担得起的DC-DC功率转换器的功率转换器。本公开的实施例被指向中点单输出转换器。在一个实施例中，通过具有操作的对称开关模式，中点转换器的单个电感器采用在近似零或接近近似零的电流的DC分量来操作，因此允许单个电感器的使用，其与其它转换器的电感器相比占据更少的空间。另外，本公开的一些实施例可通过使用单个AC电感器来提供改进的保护。进一步地，该转换器可利用较少的开关对，且比其它转换器更好地适合于碳化硅（SiC）技术。
出于前述考虑，在一个实施例中，功率电子装置可包括中点单输出转换器。与其它类型的转换器相比，这可节省空间、重量、电损耗、以及组件计数。该实施例可在低和中等电压设置中是有用的，在那里较少的组件可被使用，诸如没有链节（chain-link）转换器。在本文中使用时，低电压可以是，例如从大约10 V到大约2000 V，且中等电压可以是，例如从大约2000 V到大约10000 V。参考图1，中点转换器40的实施例的示意图被示出，其将功率从在一个电压的DC源42转换到在另一个电压的DC负载44。即，Vin 46可被增大或减小到Vout48。
如在图1中示出的，转换器40可以是将输入电压Vin 46转换到输出电压Vout48的降压转换器。转换器40可采用一个或更多电容器（例如，CIN 50、52，COUT 54、56）被耦合到DC源42，到DC负载44。在输入侧58上，第一DC电压（例如，跨CIN 50的电压）和第二DC电压（例如，跨CIN 52的电压）可关于第一公用参考点62具有相反的极性。即，中点转换器40可关于中心点（例如，公用参考点62）具有正的（例如，跨CIN 50）和负的（例如，跨CIN 52）电压。类似地，在输出侧60上，第三DC电压（例如，跨COUT 54的电压）和第四DC电压（例如，跨COUT 56的电压）可关于第二公用参考点64具有相反的极性。和输入侧58一样，中点转换器40的输出侧60也可关于中心点（例如，公用参考点62）具有正的（例如，跨COUT 54）和负的（例如，跨COUT 56）电压。进一步地，第一和第二公用参考点62、64可关于地66来耦合。在一些情况中，正的和负的电压可在一侧上与互相不同，或电压可互相近似相等。中点转换器40可包括一个或更多相模块68，用来将输入电压级别Vin 46转换到输出电压级别Vout48。
相模块68可包括在输入侧58和输出侧60之间的单个电感器70。进一步地，相模块68可在输入侧58上包括一个或更多开关。例如，相模块68可在正的侧上包括第一开关76，且在负的侧上包括第二开关78。通过单个电感器70的电流ILB 72依赖开关76或78是开还是关来变化。如在图1中示出的，相模块68可包括在输入侧58上具有开关76、78的二级别（two-level）模块74。在一些情况中，具有开关76、78的模块可对于差分电压是额定的。其它适合的电压和应用可包括对于具有与硅装置不同的电压性能的碳化硅（SiC）装置的电压特性。
相模块68可在输出侧60上包括至少两个开关和/或二极管。例如，输出侧60可在正的侧上包括第一二极管80，且在负的侧上包括第二二极管82。适合的开关可包括和指代机械开关、电子开关、绝缘门控双极晶体管（IGBT）、场效应晶体管（FET）、以及诸如此类。在本文中使用时，二极管可被可交换地指代为开关。即，本文中所使用的术语开关可指代二极管或其它类似组件，因为二极管可通过基于电流的流动（例如，反向偏置和正向偏置）开和关来进行操作，且开关可开和关。在输入侧58上短路的情况中，在输出侧60上的二极管和/或开关的存在可保护输入侧58免于接收存储在输出电容器COUT 54、56中的一个或更多中的能量。即，当故障发生时，输入侧58可经由输出侧60上的开关和/或二极管的换向（commutation）（例如，二极管被反向偏置且起到断路的作用）来被保护。
相模块68的电感器70可包括一个或更多端子。在示出的实施例中，两个端子71、73被示出。第一端子71可被耦合到输入侧58上的开关。第一端子71可被耦合在第一开关76和第二开关78之间。类似地，第二端子73可被耦合到输出侧78上的开关和/或二极管（例如，二极管80、82）。特定地，第二端子73可被耦合在第一二极管80和第二二极管82之间。第一端子71和第二端子73可通过开关76、78和/或二极管80、82耦合到电容器CIN 50、52和/或COUT 54、56（例如，经由开关和/或二极管间接耦合到电容器）。
开关76、78可开和关。此类操作可基于由控制器或控制电路77控制的工作循环（duty cycle）。控制电路77可包括处理器79或多个处理器和存储器81。处理器79可被操作地耦合到存储器81，以执行用于完成本文中描述的技术的指令。这些指令可被编码在程序中或是存储在有形非暂态计算机可读媒体（诸如存储器81和/或其它存储装置）中的代码。处理器79可以是一般用途处理器、芯片上系统（SoC）装置、或专用集成电路、或一些其它处理器配置。
应当领会到，这些各种的计算元件、计算机、和/或组件可包括一个或更多模块或另外组件。在本文中使用时，术语“模块”可被理解为指代计算软件、固件、硬件、基于云的处理系统、和/或其各种的组合。然而，模块不是要被解释为不在硬件、固件上实现，或被记录在处理器可读的可记录存储媒体上的软件（例如，模块不是软件本身）。注意，所述模块是示范性的。模块可被组合、集成、分离、和/或复制来支持各种应用。同样地，如在特定模块被执行的本文中所描述的功能（或除了在该特定模块被执行的该功能）可在一个或更多其它模块和/或由一个或更多其它装置代替执行。进一步地，模块可跨多个装置和/或互相局部或远程的其它组件来实现。另外，模块可被从一个装置移动且添加到另一个装置，和/或可被包括在双方装置之中。
实施例中的存储器81，包括计算机可读媒体，诸如（没有限制)，硬磁盘驱动器、固态驱动器、磁盘、闪速驱动器、光盘、数字视频盘、随机存取存储器（RAM）、和/或使处理器79能够存储、取回、和/或执行指令和/或数据的任何适合的存储装置。存储器81可包括一个或更多局部和/或远程存储装置。控制电路77可通过发送信号给门控来开或关开关76、78来控制工作循环。工作循环可以是开关的开间隔与三角载波基本周期（1/频率）的比，其范围能够从0到1。工作循环可基于到控制电路77的输入或从存储在存储器81中的数据来变化。
转换器40的控制电路77可在若干不同的开关模式之中循环。图2是图集，其示出跨电感器的电压（图92）、通过电感器的电流（图94）、以及用于打开（switch open）和关闭（switch closed）中点转换器40的电感器12的实施例的开关76、78的开关命令（图96）。例如，第一模式可包含保持开关76关、开关78开、且二极管82在反向偏置中。如在图94中示出的，通过电感器70的正电流（即，ILB 72 > 0）在第一模式期间增加。伴随电感器70在负方向中放电，第二模式可包含保持开关76、78开且二极管82在反向偏置中。如在图94中示出的，由于电容器50、52没有被连接来对电感器70充电，通过电感器70的电流ILB 72减小。在第二模式中，有正电流通过电感器70，且电感器70正对电流ILB 72放电。第三模式可包含开关76开、开关78关、且二极管80在反向偏置中。如在图94中示出的，在模式3期间，通过电感器70的电流ILB 72在反向方向中增加。即，电感器70正在充电且有负电流（即，iLB 72 < 0）通过电感器70。第四模式可包含开关76、78开且二极管80在反向偏置中。如在图94中示出的，电感器70正对电流ILB 72在反向方向中放电。第五模式可包含开关76、78都开。在模式一和二期间，二极管82可在反向偏置中。在模式三和四期间，二极管80可在反向偏置中。如在图2中示出的，带有非零电感器电流的模式关于地51 两两对称。即，第一模式和第二模式对称于第三模式和第四模式。例如，当电感器70在类似的时间周期和/或幅度期间用电流ILB 72在相反的方向中充电时，第一模式对称于第三模式。类似地，当电感器70在类似的时间周期和/或幅度期间用电流ILB 72在相反的方向中放电时，第二模式对称于第四模式。照这样，第一、二、三、和四模式在正向和反向方向中对称地操作。这创建了关于地51电容的和电感的耦合的对称行为。
在电感器中电流的平均值可以为零，或近似为零。这可以是由于在操作期间的开关模式的对称，其导致对称的电感器电流72。进一步地，由于在图94中示出的通过电感器70的电流ILB 72拥有半波对称，相对于既有偶次谐波又有奇次谐波，电流72可主要包括奇次谐波。照这样，由来自输入侧58和输出侧60的电流引起的电感器70中的电流的平均值可控制电感器70内相长谐波（constructive harmonics）的级别。照这样，电感器70可包括减少的谐波，且中点转换器40的半波对称可导致更好的功率品质、更小和/或更承担得起的电感器（其可以被用来提供与带有多个电感器的那些功率相同的功率）。照这样，利用了带有单个电感器70的相模块68的转换器40可顾及（allow for）在其它情况下可能有用的不同电感器，这至少部分是因为半波对称和导致的相对减少的谐波。进一步地，电感器电流的对称行为可减少电磁干扰（EMI）。输入侧开关76、78的对称使用可允许相模块68的热应力被更加均匀地分布在正和负侧的开关76、78之间，因此减少了相模块68内部的热机械张力。与其它类型的转换器相比，由于能够包括该对可控制开关76、78、以及反并行（anti-parallel）二极管116的标准封装，转换器40的对称可顾及更少的开关对、二极管、或其它组件。
图3是降压-升压中点转换器106的示意图，其具有能够被用来或增大或减小电压的相模块108。降压-升压中点转换器106可在输入侧58上包括开关110、112，且在输出侧60上包括开关114、116。当系统在降压模式（即，从输入侧58到输出侧60减小电压）中时，输入侧58开关110、112可被利用，且当系统在升压模式（即，从输入侧58到输出侧60增大电压）中时，输出侧60开关114、116可被利用。在一些实施例中，或输入侧开关被使用或输出侧开关被使用。
在某些实施例中，相模块108可包括一个或更多闭合回路118。适合的闭合回路可包括电路环路。例如，在图3中，有四个闭合回路118，且每一个闭合回路118包括一个开关110、112、114、或116，和一个二极管120（例如，续流二极管）。类似地，在图1中有两个闭合回路，使得每一个闭合回路包括一个开关和一个二极管。
参考回图3，相模块108可包括与电感器124串联的电流调节电容器102（即，高容量且低电压电容器，或超级电容器）。进一步地，变阻器和/或瞬态电压抑制器（tranzorb） 126能够被并联连接到电容器，以当由于瞬时现象和/或失效而发生过电压（overvoltage）状况时限制电容器电压且临时将电流转入到变阻器和/或瞬态电压抑制器126之中。当被与控制电路77一道使用时，电流调节电容器122可确保通过电感器124的电流ILB 128具有近似零的平均。例如，跨电容器122的电压可在一时间周期期间被控制电路77监视，且被与对应电感器124的性质（例如，电感器设计）和/或电感器124的期望操作的阈值进行比较。当被监视的电压超过这些阈值时，可由控制电路77采取调整（例如，在开关110、112、114、和/或116的工作循环中的改变）以抗衡（counterbalance）导致的平均电感器电流ILB 128。进一步地，电流调节电容器122可使得相模块108能够操作在共振模式中，其中通过电感器124的电流ILB128被调节（例如，被平滑）来允许控制电路77识别是否应当采取所述抗衡。
在一些实施例中，或连接到输入侧58的开关或连接到输出侧60的开关可在由两个开关周期组成的时间间隔期间被换向。即，功率被在任一方向中传递，且让接收侧上的开关为开。例如，开关110和112可在至少两个周期（例如，当将功率从源传递到负载时）的时间间隔期间是开的，而开关114、116依据上面描述的操作的模式来开和/或关。备选的是，开关114和116可在至少两个周期（例如，当将功率从负载传递到源时）的时间间隔期间是开的，而开关110和112依据上面描述的操作的模式来开和/或关。照这样，转换器106可作为或降压转换器或升压转换器来操作。
通过电感器124的电流ILB 128可在不连续传导模式中，直到在非零电感器电流值的持续时间达到1/频率。基于感应系数、频率、Vin、和Vout，最大传递的平均功率达到对于此类边界条件的极限，因为，在每一个半周期中，电流没有更多的时间间隔剩下来从零上升并回到零。即，转换器可在单个、不连续模式中操作，直到最大功率被达到且转换器能够在边界条件下传递功率。
在某些实施例中，两个或更多相模块可被并联耦合。如在图4中示出的，第一相模块148可包括与图1的相模块68或图3的相模块108类似的组件（例如，开关150、152，电感器154，以及二极管156、158）。第一相模块148可被并联耦合到具有与第一相模块148类似的组件（例如，开关162、164，电感器166，以及二极管168、170）的第二相模块160，其可被耦合到一个或更多其它相模块（例如，并联地）。通过使用多个相模块148、160，转换器171可通过时间交织到在通过相模块148、160的电感器154、166的电流ILB 172、174之间有相移之处，来创建电容器54、56中的电流的谱。例如，在三相模块实施例的一个或更多电感器中的第三谐波的影响可通过采用2/频率的周期将该三相相移2π/9弧度（40度）来减轻。
在前述的说明中，各种实施例已被参考附图来描述。然而，将是明显地，在不偏离如随附的权利要求中所阐明的公开的更广泛范畴下，各种修改和改变可被向其做出，且另外的实施例可被实现。所述说明和图相应地要被以说明性的而不是限制性的意义来看待。
在这一点上，应当注意，本文中描述的功率生成装置和方法，可被用在固定的应用中或被用在可移动应用中。关于固定的应用，适合的系统可包括功率生成。适合的功率生成系统可包括燃料发动机驱动的系统、风功率系统、太阳能系统、水电功率系统、以及诸如此类。适合的可移动应用可包括交通工具和便携式装置。交通工具可包括客车、商用车、机车、非公路的和采矿车、农用车、船舶、以及航空器。例如，交通工具可包括具有耦合到DC总线的能量源的电推进系统。交通工具可进一步包括功率电子装置，诸如功率转换器40和106中的一个或更多。功率电子装置可提供功率给电推进系统的电机。
还应当领会到，本文中描述的功率生成装置和方法可包含某种程度上的输入数据的处理以及输出数据的生成。该输入数据处理和输出数据生成可在硬件或软件中实现。例如，具体电子组件可被用在如上面所描述的与提供改进的功率生成相关联的类似或相关电路中。如果情况就是这样，则它在本公开的范畴之内，此类指令可被存储在一个或更多处理器可读存储媒体上，或被传送到一个或更多处理器。
该书面描述使用示例来使本领域中的普通技术人员能够实践本公开，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何方法。本公开的可取得专利的范畴由权利要求来定义，且可包括其它示例。如果它们具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言有非本质差别的等同结构元件，则此类其它示例在权利要求的范畴之内。

Claims (13)

1.一种功率电子装置，包括：
多个电感器，配置成耦合到第一电容器和第二电容器；以及
控制器，配置成控制通过所述电感器传导的第一电流和通过所述电感器传导的第二电流，其中所述第一电流和第二电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第一电流和第二电流通过所述电感器与彼此互相作用，使得通过所述电感器的净直流(DC)分量近似为零；
其中所述控制器配置成经由时间交织引起谱被创建在与所述第二电容器相关联的第五电流中，使得通过不同电感器的所述第一电流关于第三电流被相移。
2.如权利要求1所述的功率电子装置，包括配置成在至少两个开关周期的时间间隔期间进行换向的第一开关和第二开关。
3.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成当所述第一电流存在时，引起所述电感器对于时间的第一周期充电，且当所述第二电流存在时，引起所述电感器对于时间的第二周期充电，其中所述第一周期和所述第二周期在时间中近似相等于彼此。
4.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成引起所述第一电流和所述第二电流通过所述电感器传导，以控制相长谐波的级别。
5.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述第一电流和所述第二电流包括半波对称。
6.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述第一电流和所述第二电流主要包括奇次谐波。
7.如权利要求1所述的功率电子装置，进一步包括流电地耦合到彼此的第一公用参考点和第二公用参考点。
8.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成引起所述第一电流关于幅度和时间与所述第二电流近似相等。
9.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成配置成控制通过第二电感器传导的第三电流以及通过所述第二电感器传导的第四电流，其中所述第三和第四电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第三和第四电流通过所述第二电感器与彼此互相作用，使得通过所述第二电感器的第二净直流(DC)分量近似为零。
10.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述控制器配置成通过对称地开和关所述功率电子装置的开关来减少热发热。
11.如权利要求1所述的功率电子装置，其中所述第一电容器配置成耦合到DC源，且所述第二电容器配置成耦合到DC负载。
12.一种交通工具，包括：
具有耦合到直流(DC)总线的能量源的电推进系统，以及耦合到所述DC总线的功率电子装置，其中所述功率电子装置包括耦合到第一电容器和第二电容器的多个电感器；以及
可操作以引起通过所述电感器传导的第一电流和通过所述电感器传导的第二电流的控制器，其中所述第一电流和第二电流关于彼此在相反的方向中传导，且所述第一电流和第二电流通过所述电感器与彼此互相作用，使得通过所述电感器的净DC分量近似为零；
其中所述功率电子装置包括第三电容器和第四电容器，其中所述控制器可操作以引起从跨所述第一电容器和所述第二电容器到跨所述第三电容器和所述第四电容器的电压中的增大或减小。
13.如权利要求12所述的交通工具，其中所述功率电子装置包括配置成当故障发生时阻止所述第三电容器或所述第四电容器在所述第一电容器或所述第二电容器上放电的二极管。
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