CN107437889A - 电力变换电路及电力传送系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种低成本且小型的电力变换电路及电力传送系统。电力变换电路具备：第1及第2输入端子；第1及第2输出端子；第1及第3开关，连接于第1输出端子；第2及第4开关，连接于第2输出端子；第1至第4二极管，在第1及第2开关之间被电桥连接；第5至第8二极管，在第3及第4开关之间被电桥连接；第1自举电路，连接于第2及第4开关的控制端子；以及第2自举电路，连接于第1及第3开关的控制端子。

Description

电力变换电路及电力传送系统
技术领域
本申请涉及电力变换电路、和使用上述电力变换电路作为电力发送装置或电力接收装置而经由电力线从电源向负载传送电力的电力传送系统。
背景技术
近年来，除了电力公司提供的火力发电、水力发电、或原子能发电等以往以来的电力供给以外，以太阳光发电、风力发电、生物燃料发电等为代表的可再生能源电源的导入正在加速。此外，与当前铺设的大规模的商用电力网不同地，以减轻由远距离送电带来的损失为目的、实现电力的自产自消的局部性的小规模电力网的导入正在世界范围地扩展。
连接到这样的局部性的小规模电力网的可再生能源电源与以往的大规模的商用电力网的主干电源相比缺乏发电能力的情况较多，此外其发电能力的变动较大。因此，为了将小规模电力网稳定且有效地运行，需要能够选择能够以较高的利用效率送受电的传送路径来进行电力融通的技术。
作为用来经由电力线从电源向负载传送电力的电力变换电路，例如有专利文献1及2的发明。
专利文献1：特开2010－035387号公报
专利文献2：特开2005－210894号公报
发明内容
在具备电力发送装置和电力接收装置的电力传送系统中，已知有通过将电力进行代码调制来选择任意的传送路径而融通电力的技术。但是，在电力发送装置和电力接收装置中使用较多的开关(半导体开关)，有为了将开关驱动所需要的绝缘电源的个数较多的问题。
例如专利文献1公开了一种使用自举电路将高侧及低侧的开关用1个绝缘电源驱动的电路。在向专利文献1的电路输入交流电压的情况下，如果为了驱动反极性的开关而使用相同的自举电路，则有在驱动电路上被施加过电压而被破坏的问题。
此外，例如专利文献2公开了一种使用变压器将高侧及低侧的开关用1个绝缘电源驱动的电路。在专利文献2的电路中，由于使用作为磁零件的变压器，所以有驱动电路大型化的问题。
本申请的目的是提供一种与以往技术的电路相比为低成本且小型的电力变换电路，此外提供一种具备这样的电力变换电路的电力传送系统。
有关本申请的一技术方案的电力变换电路具备：第1输入端子；第2输入端子；第1输出端子；第2输出端子；第1二极管，包括第1阳极及第1阴极，上述第1阴极连接于上述第1输入端子；第2二极管，包括第2阳极及第2阴极，上述第2阳极连接于上述第1输入端子；第3二极管，包括第3阳极及第3阴极，上述第3阴极连接于上述第2输入端子；第4二极管，包括第4阳极及第4阴极，上述第4阳极连接于上述第2输入端子；第5二极管，包括第5阳极及第5阴极，上述第5阳极连接于上述第1输入端子；第6二极管，包括第6阳极及第6阴极，上述第6阴极连接于上述第1输入端子；第7二极管，包括第7阳极及第7阴极，上述第7阳极连接于上述第2输入端子；第8二极管，包括第8阳极及第8阴极，上述第8阴极连接于上述第2输入端子；第1开关，包括第1控制端子，连接于上述第1输出端子及上述第1阳极之间；第2开关，包括第2控制端子，连接于上述第2阴极及上述第2输出端子之间；第3开关，包括第3控制端子，连接于上述第1输出端子及上述第5阴极之间；第4开关，包括第4控制端子，连接于上述第6阳极及上述第2输出端子之间；第1自举电路，包括第1电压源，连接于上述第2控制端子及第4控制端子；以及第2自举电路，包括第2电压源，连接于上述第1控制端子及第3控制端子。
根据有关本申请的电力变换电路，能够通过与以往技术相比为低成本且小型的电力变换电路进行直流或交流的单向的电力变换。
附图说明
图1是表示有关实施方式1的电力变换电路的结构例的电路图。
图2A是表示有关实施方式1的第1自举电路的结构例的电路图。
图2B是表示有关实施方式1的第2自举电路的结构例的电路图。
图3是表示有关实施方式1的电力变换电路的第1动作模式的电流路径的图。
图4是表示有关实施方式1的电力变换电路的第2动作模式的电流路径的图。
图5是表示有关实施方式1的电力变换电路的第3动作模式的电流路径的图。
图6是表示有关实施方式1的电力变换电路的第4动作模式的电流路径的图。
图7是表示有关实施方式1的电力变换电路与电力负载的连接例的图。
图8是表示有关实施方式2的电力传送系统的概略结构的框图。
图9是表示有关第1比较例的逆变器电路的结构的电路图。
图10是表示有关第1比较例的自举电路的结构的电路图。
图11是表示有关第2比较例的逆变器电路的结构的电路图。
图12是表示有关第2比较例的逆变器电路的理想的动作的图。
图13是表示有关第2比较例的逆变器电路的实际的动作的图。
图14是表示有关第3比较例的逆变器电路的结构的电路图。
标号说明
S1～S4 开关
D1～D10 二极管
N1～N4 端口端子
P1、P2 端口
B1、B2 自举电路
Z1、Z2 绝缘电源
1 发电机
2 电力负载
3 电力线
10 控制电路
M1、M2 电力变换电路
L10 电抗器
C1～C4、C10 电容器
sw1～sw8 开关
a1～a4 端子
具体实施方式
<达到本申请的缘由>
首先，说明本发明者达到本申请的缘由。
图9是表示有关第1比较例的、将从端口端子N1、N2输入的直流电力变换为交流电力并从端口端子N3、N4输出的逆变器电路的结构的电路图。图9的逆变器电路具备4个二极管D1～D4、4个开关S1～S4和2个自举电路B11、B12。开关S1～S4是N沟道MOSFET。4个开关S1～S4由自举电路B11、B12驱动。
图10是表示图9的自举电路B11、B12的结构的电路图。自举电路B11具备电容器C21、C22、二极管D21和开关sw21～sw24。自举电路B12具备电容器C22、C24、二极管D22和开关sw25～sw28。在自举电路B11、B12的一方设有绝缘电源Z1，绝缘电源Z1的电压被施加到电容器C21～C24。端子a21及a22、端子a23及a24、端子a25及a26、端子a27及a28分别构成自举电路B11、B12的4组输出端子。端子a21连接于开关S1的栅极，端子a22连接于开关S1的源极。当开关sw21接通时，电容器C21的电压被施加到开关S1的栅极。当开关sw22接通时，开关S1的栅极被复位。自举电路B11、B12的其他部分也同样连接于开关S2～S4，电容器C22～C24的电压被施加到开关S2～S4的栅极。
图9的逆变器电路将4个开关S1～S4用1个绝缘电源Z1驱动。因此，通过具有2组输出端子的第1自举电路B11将第1开关S1和第2开关S2驱动。此外，通过具有2组输出端子的第2自举电路B12，将第3开关S3和第4开关S4驱动。
图11是有关第2比较例的、在端口端子N1、N2与端口端子N3、N4之间双向地变换直流电力或交流电力而传送的逆变器电路的结构的电路图。图11的逆变器电路具备8个二极管D1～D8、8个开关S1～S8和4个自举电路B11～B14。开关S1～S8是N沟道MOSFET。8个开关S1～S8由自举电路B11～B14驱动。开关S1、S5及二极管D1、D5被连接成在端口端子N1、N3之间双向地传送电力。开关S2、S6及二极管D2、D6被连接成在端口端子N2、N3之间双向地传送电力。开关S3、S7及二极管D3、D7被连接成在端口端子N1、N4之间双向地传送电力。开关S4、S8及二极管D4、D8被连接成在端口端子N2、N4之间双向地传送电力。由此，图11的逆变器电路双向地变换电力而传送。
图11的自举电路B11、B12与图9的自举电路B11、B12同样地构成。图11的自举电路B13、B14与图9的自举电路B11、B12同样地构成，代替绝缘电源Z1而具备绝缘电源Z2。
图11的逆变器电路将8个开关S1～S8用2个绝缘电源Z1、Z2驱动。因此，通过具有2组输出端子的第1自举电路B11，将第1开关S1和第2开关S2驱动。此外，通过具有2组输出端子的第2自举电路B12，将第3开关S3和第4开关S4驱动。此外，通过具有2组输出端子的第3自举电路B13，将第5开关S5和第6开关S6驱动。此外，通过具有2组输出端子的第4自举电路B14，将第7开关S7和第8开关S8驱动。
图12是表示图11的逆变器电路的理想的动作的图。图13是表示图11的逆变器电路的实际的动作的图。考虑从图11的逆变器电路的端口端子N1、N2输入交流电力、以端口端子N2的电位为基准在端口端子N1上施加了正电压的情况。当第1开关S1和第4开关S4被接通时，作为本来的意图，想要使电流在由图12的箭头表示的路径上流动。但是，在图13中用箭头表示的路径中也流过电流，输入电压施加到自举电路B14的高侧的电容器。于是，在自举电路B14内使用的开关的耐压通常较低，所以发生故障。
图14是表示有关第3比较例的、在端口端子N1、N2与端口端子N3、N4之间双向地变换直流电力或交流电力并传送的逆变器电路的结构的电路图。图14的逆变器电路为了避免图13的问题而具备6个绝缘电源Z1～Z6。如果如图14所示使用6个绝缘电源Z1～Z6，则能够如本来的意图那样驱动8个开关S1～S8。但是，由于绝缘电源的个数较多，所以电力变换电路大型化，成本也增大。
因而，要求与比较例的电路相比为低成本且小型的电力变换电路。
本发明者基于以上的着眼点，创作出本申请的电路结构。
以下，参照附图对有关本申请的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式中，对于同样的构成要素赋予相同的标号。
在本申请中，“第1”“第2”等的序数不是用来记述时间或空间上的顺序的，而是为了区别类似的构成要素而使用。这些序数能够适当交换。
<实施方式1>
图1是表示有关实施方式的电力变换电路的结构的电路图。图1的电力变换电路具备端口端子N1～N4、二极管D1～D8、开关S1～S4、自举电路B1、B2和控制电路10。
端口端子N1、N2分别是本申请中的“第1及第2输入端子”的一例。端口端子N3、N4分别是本申请中的“第1及第2输出端子”的一例。二极管D1～D8分别是本申请中的“第1至第8二极管”的一例。开关S1～S4分别是本申请中的“第1至第4开关”的一例。自举电路B1、B2分别是本申请中的“第1及第2自举电路”的一例。
图1的电力变换电路从端口端子N1、N2向端口端子N3、N4单向地变换直流电力或交流电力而传送。端口端子N1、N2构成输入电力的第1端口P1，端口端子N3、N4构成输出电力的第2端口P2。
开关S1～S4是N沟道MOSFET。开关S1～S4分别具有漏极(第1端子)、源极(第2端子)及栅极(控制端子)。
二极管D1的阴极连接于端口端子N1，二极管D3的阴极连接于端口端子N2，二极管D1的阳极及二极管D3的阳极经由开关S1连接于端口端子N3。开关S1的源极连接于二极管D1的阳极及二极管D3的阳极，开关S1的漏极连接于端口端子N3。
二极管D2的阳极连接于端口端子N1，二极管D4的阳极连接于端口端子N2，二极管D2的阴极及二极管D4的阴极经由开关S2连接于端口端子N4。开关S2的漏极连接于二极管D2的阴极及二极管D4的阴极，开关S2的源极连接于端口端子N4。
二极管D5的阳极连接于端口端子N1，二极管D7的阳极连接于端口端子N2，二极管D5的阴极及二极管D7的阴极经由开关S3连接于端口端子N3。开关S3的漏极连接于二极管D5的阴极及二极管D7的阴极，开关S3的源极连接于端口端子N3。
二极管D6的阴极连接于端口端子N1，二极管D8的阴极连接于端口端子N2，二极管D6的阳极及二极管D8的阳极经由开关S4连接于端口端子N4。开关S4的源极连接于二极管D6的阳极及二极管D8的阳极，开关S4的漏极连接于端口端子N4。
开关S1～S4分别被连接成，在被接通时，从该开关的漏极向源极流过电流。
控制电路10生成用来将开关S1～S4分别接通或断开的控制信号，向自举电路B1、B2发送。
自举电路B1、B2分别具有2组输出端。自举电路B1具备绝缘电源Z1，按照控制信号，以开关S2、S4的源极的电位为基准，向该开关的栅极分别施加规定电压。自举电路B2具备绝缘电源Z2，按照控制信号，以开关S1、S3的源极的电位为基准，向该开关的栅极分别施加规定电压。绝缘电源Z1、Z2分别从绝缘电源Z1、Z2自身的电力源电绝缘。
图2A是表示图1的自举电路B1的结构的电路图。自举电路B1具备绝缘电源Z1、电容器C1、C2、开关sw1～sw4和二极管D9。
绝缘电源Z1是本申请中的“第1电压源”的一例。电容器C2是本申请中的“第1电容器”的一例。二极管D9是本申请中的“第9二极管”的一例。
开关sw1～sw4按照来自控制电路10的控制信号分别接通或断开。绝缘电源Z1的负极连接于电容器C1的一端，并且连接于开关S4的源极。绝缘电源Z1的电压被原样施加到电容器C1，绝缘电源Z1的电压经由二极管D9被施加到电容器C2。自举电路B1按照控制信号，将绝缘电源Z1或电容器C2的电压以开关S2及S4的源极的电位为基准向该开关的栅极分别施加。
端子a1及a2、端子a3及a4分别构成自举电路B1的2组输出端子。
端子a1连接于开关S4的栅极，端子a2连接于开关S4的源极。当开关sw1被接通时，电容器C1的电压被施加到开关S4的栅极。当开关sw2被接通时，开关S4的栅极被复位。
端子a3连接于开关S2的栅极，端子a4连接于开关S2的源极。当开关sw3被接通时，电容器C2的电压被施加到开关S2的栅极。当开关sw4被接通时，开关S2的栅极被复位。
图2B是表示图1的自举电路B2的结构的电路图。自举电路B2具备绝缘电源Z2、电容器C3、C4、开关sw5～sw8和二极管D10。
绝缘电源Z2是本申请中的“第2电压源”的一例。电容器C4是本申请中的“第2电容器”的一例。二极管D10是本申请中的“第10二极管”的一例。
开关sw5～sw8按照来自控制电路10的控制信号分别接通或断开。绝缘电源Z2的负极连接于电容器C3的一端，并且连接于开关S1的源极。绝缘电源Z2的电压被原样施加到电容器C3，绝缘电源Z2的电压经由二极管D10被施加到电容器C4。自举电路B2按照控制信号，将绝缘电源Z2或电容器C4的电压以开关S1及S3的源极的电位为基准，向该开关的栅极分别施加。
端子a5及a6、端子a7及a8分别构成自举电路B2的2组输出端子。
端子a5连接于开关S1的栅极，端子a6连接于开关S1的源极。当开关sw5被接通时，电容器C3的电压被施加到开关S1的栅极。当开关sw6被接通时，开关S1的栅极被复位。
端子a7连接于开关S3的栅极，端子a8连接于开关S3的源极。当开关sw7被接通时，电容器C4的电压被施加到开关S3的栅极。当开关sw8被接通时，开关S3的栅极被复位。
自举电路B1即使将电容器C1省略，也能够与具备电容器C1的情况同样地动作。自举电路B2即使将电容器C3省略，也能够与具备电容器C3的情况同样地动作。
接着，参照图3～图6，对从端口P1向图1的电力变换电路输入电力时的动作进行说明。
图3是表示从端口P1向图1的电力变换电路输入电力时的第1动作模式的图。图4是表示从端口P1向图1的电力变换电路输入电力时的第2动作模式的图。图5是表示从端口P1向图1的电力变换电路输入电力时的第3动作模式的图。图6是表示从端口P1向图1的电力变换电路输入电力时的第4动作模式的图。
控制信号是规定的代码序列。电力变换电路将从端口端子N1、N2输入的电力按照代码序列进行代码调制或代码解调，从端口端子N3、N4输出代码调制或代码解调后的电力。
在图3所示的第1动作模式中，当从端口端子N1输入正的电流时，第3开关S3和第4开关S4被接通。在图4所示的第2动作模式中，当从端口端子N1输入正的电流时，第1开关S1和第2开关S2被接通。在图5所示的第3动作模式中，当从端口端子N1输入负的电流时，第1开关S1和第2开关S2被接通。在图6所示的第4动作模式中，当从端口端子N1输入负的电流时，第3开关S3和第4开关S4被接通。当从端口端子N1输入正的电流时，反复第1模式和第2模式，当从端口端子N1输入负的电流时，反复第3模式和第4模式。由此，图1的电力变换电路从端口端子N3、N4输出代码调制或代码解调后的电力。
为了通过自举电路B1驱动多个开关S2、S4，需要直接连接于绝缘电源Z1的负极上的开关S4的源极和其以外的开关S2的源极成为等电位的动作模式。此外，为了通过自举电路B2驱动多个开关S1、S3，需要直接连接于绝缘电源Z2的负极上的开关S1的源极和其以外的开关S3的源极成为等电位的动作模式。
在图1及2A的例子中，如果开关S4接通，则开关S2的源极和开关S4的源极成为等电位。此时，电容器C2的一方的端子经由端子a4、开关S2的源极节点、开关S4、开关S4的源极节点及端子a2成为与绝缘电源Z1的负极等电位。此外，电容器C2的另一方的端子经由二极管D9成为与绝缘电源Z1的正极等电位。由此，绝缘电源Z1的电压被施加在电容器C2的两端子间，从绝缘电源Z1向电容器C2蓄积电荷。
开关sw3和开关sw4被互补地通断。当开关sw3接通时，电容器C2的电压被施加在端子a3、a4之间，由此开关S2接通。当开关sw4接通时，端子a3、a4之间短路，由此开关S2断开。
在图1及2B的例子中，如果开关S1接通，则开关S1的源极和开关S3的源极成为等电位。此时，电容器C4的一方的端子经由端子a8、开关S3的源极节点、开关S1、开关S1的源极节点及端子a6成为与绝缘电源Z2的负极等电位。此外，电容器C4的另一方的端子经由二极管D10成为与绝缘电源Z2的正极等电位。由此，绝缘电源Z2的电压被施加在电容器C4的两端子间，从绝缘电源Z2向电容器C4蓄积电荷。
开关sw7和开关sw8被互补地通断。当开关sw7接通时，电容器C4的电压被施加在端子a7、a8之间，由此，开关S3接通。当开关sw8接通时，端子a7、a8之间短路，由此开关S3断开。
开关S2的源极和开关S4的漏极被相互连接。当开关S4接通时，开关S2的源极成为与开关S4的源极等电位。因而，开关S2、S4能够由具有2组输出端子的自举电路B1驱动。
开关S1的漏极与开关S3的源极相互连接。当开关S1接通时，开关S3的源极成为与开关S1的源极等电位。因而，开关S1、S3能够由具有2组输出端子的自举电路B2驱动。
根据上述，能够将4个开关S1～S4通过2个绝缘电源Z1、Z2驱动。由于绝缘电源的个数比图14的比较例的情况被削减，所以能够实现电路的小型化和低成本化。
根据上述，相对于由8个半导体开关和8个二极管构成的图11及图14的比较例的电力变换电路，由于能够由4个半导体开关和8个二极管构成，所以能够实现电路的小型化和低成本化。
此外，直接连接在绝缘电源Z2的负极上的第1开关S1的源极没有直接连接到第1输入端子N1或第2输入端子N2，而是经由第1二极管D1连接于第1输入端子N1，经由第3二极管D3连接于第2输入端子N2。由此，在第1输入端子N1与第2输入端子N2之间被施加了正电压的情况下，能够防止在自举电路B2上被施加输入电压而故障。同样，直接连接在绝缘电源Z1的负极上的第4开关S4的源极没有直接连接到第1输入端子N1或第2输入端子N2，而是经由第6二极管D6连接于第1输入端子N1，经由第8二极管D8连接于第2输入端子N2。由此，在第1输入端子N1与第2输入端子N2之间被施加了负电压的情况下，能够防止在自举电路B1上被施加输入电压而故障。
在由上述说明的电力变换电路的动作模式中，也可以加上全部的半导体开关成为接通或断开的动作模式等。例如，全部的半导体开关为接通的动作模式在电力变换电路上连接有电流型的发电机的情况下，能够避免发电机成为开放，抑制急剧的电压上升。此外，全部的半导体开关为断开的动作模式在电力变换电路上连接有电压型的发电机的情况下，能够避免发电机成为短路，抑制急剧的电流增加。
开关S1～S4也可以代替N沟道MOSFET而为IGBT等的双极晶体管。在此情况下，在本说明书的说明中叙述为开关的“漏极”或“第1端子”的部位成为“集电极”，叙述为开关的“源极”或“第2端子”的部位成为“发射极”。
图7是表示图1的电力变换电路的连接例的图。图7的电力变换电路M2表示图1的电力变换电路。在上述中说明的电力变换电路也可以与电抗器及电容器组合而使用。例如，如图7所示，如果从第2端口P2经由电抗器L10和电容器C10连接于电力负载2，则能够使输出电流及输出电压平滑化。
根据有关实施方式1的电力变换电路，能够通过与以往技术相比低成本且小型的电力变换电路来进行直流电力或交流电力的单向的电力变换。
<实施方式2>
图8是表示有关实施方式2的电力传送系统的概略结构的框图。图8的电力传送系统具备至少1个作为电源的发电机1、至少1个作为负载的电力负载2、电力线3和有关实施方式1的电力变换电路M1、M2。电力线3包括传送电力的架线等。电力变换电路M1设置在至少1个发电机1中的被指定的1个与电力线3之间，被作为至少1个电力发送装置使用。电力变换电路M2设置在电力线3与至少1个负载中的被指定的1个之间，被作为至少1个电力接收装置使用。
对被作为电力发送装置使用的电力变换电路M1和被作为电力接收装置使用的电力变换电路M2赋予相同的代码序列。电力变换电路M1按照代码序列，将从发电机1输入的电力进行代码调制而向电力线3输出，电力变换电路M2按照被赋予的代码序列，将从电力线3输入的电力进行代码解调，向电力负载2输出。由此，能够从特定的发电机1向特定的电力负载2传送电力。因而，能够削减在电力传送系统中使用的绝缘电源的个数，以低成本导入电力传送系统。
另外，在上述实施方式中，对电力变换电路按照代码序列将电力进行代码调制或代码解调的例子进行了说明，但电力变换电路的动作并不限定于此。例如，电力变换电路也可以按照PWM信号将电力进行脉冲宽度调制。
<实施方式的概要>
有关第1技术方案的电力变换电路，具备第1及第2输入端子、第1及第2输出端子、第1～第8二极管、以及分别具有第1端子、第2端子及控制端子并按照控制信号分别接通或断开的第1～第4开关；上述第1二极管的阴极连接于上述第1输入端子；上述第3二极管的阴极连接于上述第2输入端子；上述第1二极管的阳极及上述第3二极管的阳极经由上述第1开关连接于上述第1输出端子；上述第2二极管的阳极连接于上述第1输入端子；上述第4二极管的阳极连接于上述第2输入端子；上述第2二极管的阴极及上述第4二极管的阴极经由上述第2开关连接于上述第2输出端子；上述第5二极管的阳极连接于上述第1输入端子；上述第7二极管的阳极连接于上述第2输入端子；上述第5二极管的阴极及上述第7二极管的阴极经由上述第3开关连接于上述第1输出端子；上述第6二极管的阴极连接于上述第1输入端子；上述第8二极管的阴极连接于上述第2输入端子；上述第6二极管的阳极及上述第8二极管的阳极经由上述第4开关连接于上述第2输出端子；上述第1～第4开关分别被连接成，在被接通时，从该开关的第1端子向第2端子流过电流；上述电力变换电路还具备：第1自举电路，具有第1电压源，按照上述控制信号向上述第2及第4开关的控制端子分别施加规定电压；以及第2自举电路，具有第2电压源，按照上述控制信号向上述第1及第3开关的控制端子分别施加规定电压。
有关第2技术方案的电力变换电路，在有关第1技术方案的电力变换电路中，上述第4开关的第2端子连接于上述第1电压源的负极；上述第1自举电路具备经由至少1个第9二极管分别被施加上述第1电压源的电压的至少1个第1电容器；上述第1自举电路按照上述控制信号，将上述第1电压源或上述第1电容器的电压以上述第2及第4开关的第2端子的电位为基准，向该开关的控制端子分别施加；上述第1开关的第2端子连接于上述第2电压源的负极；上述第2自举电路具备经由至少1个第10二极管分别被施加上述第2电压源的电压的至少1个第2电容器；上述第2自举电路按照上述控制信号，将上述第2电压源或上述第2电容器的电压以上述第1及第3开关的第2端子的电位为基准，向该开关的控制端子分别施加。
有关第3技术方案的电力变换电路，在有关第1或第2技术方案的电力变换电路中，上述第1～第4开关是N沟道MOSFET；上述第1端子是漏极；上述第2端子是源极。
有关第4技术方案的电力变换电路，在有关第1或第2技术方案的电力变换电路中，上述第1～第4开关是双极晶体管；上述第1端子是集电极；上述第2端子是发射极。
有关第5技术方案的电力变换电路，在有关第1～第4中的任一项技术方案的电力变换电路中，上述第1及第2电压源分别是绝缘电源。
有关第6技术方案的电力变换电路，在有关第1～第5中的任一项技术方案的电力变换电路中，上述控制信号是规定的代码序列；将从上述第1及第2输入端子输入的电力按照上述代码序列进行代码调制或代码解调；从上述第1及第2输出端子输出代码调制或代码解调后的电力。
有关第7技术方案的电力变换电路，在有关第6技术方案的电力变换电路中，反复上述第1及第2开关接通的状态和上述第3及第4开关接通的状态。
有关第8技术方案的电力传送系统，在具备至少1个电源、至少1个负载和电力线的电力传送系统中，上述电力传送系统还具备：有关第6或第7技术方案的第1电力变换电路，设置在上述至少1个电源中的被指定的1个与上述电力线之间；有关第6或第7技术方案的第2电力变换电路，设置在上述电力线与上述至少1个负载中的被指定的1个之间；上述第1电力变换电路按照上述代码序列，将从上述电源输入的电力进行代码调制，向上述电力线输出；上述第2电力变换电路按照上述代码序列，将从上述电力线输入的电力进行代码解调，向上述负载输出；由此，从上述被指定的电源向上述被指定的负载传送电力。
有关本申请的电力变换电路有用于在交流电源系统或直流和交流混合存在的电源系统中将电力进行变换。此外，有关本申请的电力传送系统有用于从太阳光发电、风力发电、水力发电等发电机向铁路、EV车辆等传送电力。

Claims (13)

1.一种电力变换电路，其特征在于，具备：
第1输入端子；
第2输入端子；
第1输出端子；
第2输出端子；
第1二极管，包括第1阳极及第1阴极，上述第1阴极连接于上述第1输入端子；
第2二极管，包括第2阳极及第2阴极，上述第2阳极连接于上述第1输入端子；
第3二极管，包括第3阳极及第3阴极，上述第3阴极连接于上述第2输入端子；
第4二极管，包括第4阳极及第4阴极，上述第4阳极连接于上述第2输入端子；
第5二极管，包括第5阳极及第5阴极，上述第5阳极连接于上述第1输入端子；
第6二极管，包括第6阳极及第6阴极，上述第6阴极连接于上述第1输入端子；
第7二极管，包括第7阳极及第7阴极，上述第7阳极连接于上述第2输入端子；
第8二极管，包括第8阳极及第8阴极，上述第8阴极连接于上述第2输入端子；
第1开关，包括第1控制端子，连接于上述第1输出端子及上述第1阳极之间；
第2开关，包括第2控制端子，连接于上述第2阴极及上述第2输出端子之间；
第3开关，包括第3控制端子，连接于上述第1输出端子及上述第5阴极之间；
第4开关，包括第4控制端子，连接于上述第6阳极及上述第2输出端子之间；
第1自举电路，包括第1电压源，连接于上述第2控制端子及第4控制端子；以及
第2自举电路，包括第2电压源，连接于上述第1控制端子及第3控制端子。
2.如权利要求1所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1自举电路通过对上述第2控制端子及第4控制端子分别施加第2控制电压及第4控制电压，将上述第2开关及第4开关通断；
上述第2自举电路通过对上述第1控制端子及第3控制端子分别施加第1控制电压及第3控制电压，将上述第1开关及第3开关通断。
3.如权利要求1或2所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第4开关还包括连接于上述第6阳极和上述第1电压源的负极的端子；
上述第1自举电路包括：
第1电容器；以及
第9二极管，配置在从上述第1电压源的正极经由上述第1电容器到达上述第1电压源的上述负极的第1路径上。
4.如权利要求3所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1路径经过上述第4开关；
在上述第4开关接通时，上述第1电压源经由上述第1路径向上述第1电容器施加第1电源电压。
5.如权利要求4所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第2控制电压及第4控制电压分别由从上述第1电压源的上述第1电源电压、以及被充电到上述第1电容器中的第1充电电压中选择的至少1个生成。
6.如权利要求3所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1开关还包括连接于上述第1阳极和上述第2电压源的负极的端子；
上述第2自举电路包括：
第2电容器；以及
第10二极管，配置在从上述第2电压源的正极经由上述第2电容器到达上述第2电压源的上述负极的第2路径上。
7.如权利要求6所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第2路径经过上述第1开关；
在上述第1开关接通时，上述第2电压源经由上述第2路径向上述第2电容器施加第2电源电压。
8.如权利要求7所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1控制电压及第3控制电压分别由从上述第2电压源的上述第2电压、以及被充电到上述第2电容器中的第2充电电压中选择的至少1个生成。
9.如权利要求1或2所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1开关至第4开关分别是N沟道MOSFET或双极晶体管。
10.如权利要求1或2所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1电压源及第2电压源分别是绝缘电源。
11.如权利要求2所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1控制电压至第4控制电压分别对应于第1代码序列至第4代码序列而变化；
上述第1开关至第4开关基于上述第1代码序列至第4代码序列，将从上述第1输入端子及第2输入端子输入的电力进行代码调制或代码解调，将代码调制或代码解调后的上述电力从上述第1输出端子及第2输出端子输出。
12.如权利要求11所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1自举电路及第2自举电路切换第1状态和第2状态，上述第1状态是上述第1开关及第2开关接通、且上述第3开关及第4开关断开的状态，上述第2状态是上述第1开关及第2开关断开、且上述第3开关及第4开关接通的状态。
13.一种电力传送系统，具备电源、第1电力变换电路、电力传送路径、第2电力变换电路和负载，其特征在于，
上述第1电力变换电路及第2电力变换电路分别是权利要求11或12所述的电力变换电路；
上述第1电力变换电路将从上述电源输入的电力进行代码调制，向上述电力传送路径输出；
上述第2电力变换电路将代码调制后的上述电力进行代码解调，向上述负载输出。
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GR01 Patent grant
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