CN107437891B - 电力变换电路及电力传输系统 - Google Patents

电力变换电路及电力传输系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107437891B
CN107437891B CN201710223416.3A CN201710223416A CN107437891B CN 107437891 B CN107437891 B CN 107437891B CN 201710223416 A CN201710223416 A CN 201710223416A CN 107437891 B CN107437891 B CN 107437891B
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
terminal
diode
port terminal
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710223416.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107437891A (zh
Inventor
西本太树
山本温
原翔一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN107437891A publication Critical patent/CN107437891A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107437891B publication Critical patent/CN107437891B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5383—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
    • H02M7/53846—Control circuits
    • H02M7/53862—Control circuits using transistor type converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供一种低成本且小型的电力变换电路。电力变换电路具备：第1至第4端口端子；桥接的第1至第4开关；与第1至第4开关分别并联的第5至第8开关；与第1至第8开关分别串联连接的第1至第8二极管；与第1、第2、第4、及第6开关的控制端子连接的第1自举电路；以及与第3、第5、第7、及第8开关的控制端子连接的第2自举电路。

Description

电力变换电路及电力传输系统
技术领域
本发明涉及电力变换电路、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输电力的电力传输系统。
背景技术
近年来，除了电力公司提供的火力发电、水力发电、或核能发电等的以往的电力供给以外，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，在当前铺设的大规模的商用电力网之外，以减轻由远距离送电带来的损失为目的，实现电力的地产地消(当地生产，当地消费)的局部性的小规模电力网的导入正在世界范围内扩展。
连接到这样的局部性的小规模电力网上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，发电能力贫乏的情况较多，此外其发电能力的变动较大。因此，为了使小规模电力网稳定且有效率地运行，需要能够选择能以较高的利用效率送受电的传输路径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输电力的电力变换电路，例如有专利文献1及2的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－035387号公报
专利文献2：日本特开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输系统中，已知有通过将电力代码调制来选择任意的传输路径进行电力融通的技术。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)，存在为了驱动开关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(bootstrap)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，如果为了驱动逆极性的开关而使用相同的自举电路，则有对驱动电路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，由于使用作为磁性零件的变压器，所以有驱动电路大型化的问题。
本发明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输系统。
有关本发明的一技术方案的电力变换电路，具备：第1端口端子；第2端口端子；第3端口端子；第4端口端子；第1二极管，使从第1端口端子流向第3端口端子的第1电流通过；第2二极管，使从第3端口端子流向第2端口端子的第2电流通过；第3二极管，使从第1端口端子流向第4端口端子的第3电流通过；第4二极管，使从第4端口端子流向第2端口端子的第4电流通过；第5二极管，使从第3端口端子流向第1端口端子的第5电流通过；第6二极管，使从第2端口端子流向第3端口端子的第6电流通过；第7二极管，使从第4端口端子流向第1端口端子的第7电流通过；第8二极管，使从第2端口端子流向第4端口端子的第8电流通过；第1开关，包含第1控制端子，与上述第1二极管串联连接，接通状态时使上述第1电流通过；第2开关，包含第2控制端子，与上述第2二极管串联连接，接通状态时使上述第2电流通过；第3开关，包含第3控制端子，与上述第3二极管串联连接，接通状态时使上述第3电流通过；第4开关，包含第4控制端子，与上述第4二极管串联连接，接通状态时使上述第4电流通过；第5开关，包含第5控制端子，与上述第5二极管串联连接，接通状态时使上述第5电流通过；第6开关，包含第6控制端子，与上述第6二极管串联连接，接通状态时使上述第6电流通过；第7开关，包含第7控制端子，与上述第7二极管串联连接，接通状态时使上述第7电流通过；第8开关，包含第8控制端子，与上述第8二极管串联连接，接通状态时使上述第8电流通过；第1自举电路，包含第1电压源，与上述第1控制端子、第2控制端子、第4控制端子、及第6控制端子连接；以及第2自举电路，包含第2电压源，与上述第3控制端子、第5控制端子、第7控制端子、及第8控制端子连接。
根据有关本发明的电力变换电路，能够用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电力或交流电力的双向的电力变换。
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的电力变换电路的第5动作模式的电流路径的图。
图8是表示有关实施方式1的电力变换电路的第6动作模式的电流路径的图。
图9是表示有关实施方式1的电力变换电路的第7动作模式的电流路径的图。
图10是表示有关实施方式1的电力变换电路的第8动作模式的电流路径的图。
图11是表示有关实施方式1的电力变换电路的第1导通状态的图。
图12是表示有关实施方式1的电力变换电路的第2导通状态的图。
图13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14是表示有关实施方式2的电力传输系统概略结构的框图。
图15是表示有关第1比较例的逆变器电路的结构的电路图。
图16是表示有关第1比较例的自举电路的结构的电路图。
图17是表示有关第2比较例的逆变器电路的结构的电路图。
图18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19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20是表示有关第3比较例的逆变器电路的结构的电路图。
具体实施方式
<获得本发明的过程>
首先，说明本发明者获得本发明的过程。
图15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而从端口端子N3、N4输出的逆变器电路的结构的电路图。图15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通过自举电路B11、B12驱动。
图16是表示图15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C23、C24、二极管D22和开关sw25～sw28。在自举电路B11、B12的一方中设有绝缘电源Z1，绝缘电源Z1的电压被向电容器C21～C24施加。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被连接到开关S1的栅极上，端子a22被连接到开关S1的源极上。当开关sw21被接通时，电容器C21的电压被向开关S1的栅极施加。当开关sw22被接通时，开关S1的栅极被重置。自举电路B11、B12的其他部分也同样被连接到开关S2～S4，电容器C22～C24的电压被向开关S2～S4的栅极施加。
图15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17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输的逆变器电路的结构的电路图。图17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通过自举电路B11～B14驱动。开关S1、S5及二极管D1、D5被连接，以在端口端子N1、N3之间双向地传输电力。开关S2、S6及二极管D2、D6被连接，以在端口端子N2、N3之间双向地传输电力。开关S3、S7及二极管D3、D7被连接，以在端口端子N1、N4之间双向地传输电力。开关S4、S8及二极管D4、D8被连接，以在端口端子N2、N4之间双向地传输电力。由此，图17的逆变器电路双向地变换电力而传输。
图17的自举电路B11、B12与图15的自举电路B11、B12同样地构成。图17的自举电路B13、B14与图15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17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18是表示图17的逆变器电路的理想的动作的图。图19是表示图17的逆变器电路的实际的动作的图。考虑从图17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，想要使电流向由图18的箭头表示的路径流动。但是，在图19中用箭头表示的路径中也流过电流，向自举电路B14的高侧的电容器施加输入电压。于是，由于在自举电路B14内使用的开关的耐压通常较低，所以发生故障。
图20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输的逆变器电路的结构的电路图。图20的逆变器电路为了避免图19的问题而具备6个绝缘电源Z1～Z6。如果如图20所示那样使用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更低成本且小型的电力变换电路。
本发明的发明者基于以上的着眼点，创作出本发明的电路结构。
以下，参照附图对有关本发明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。
在本发明中，“第1”“第2”等的序数不是用来记述时间或空间上的顺序，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～D4、开关S1～S8、自举电路B1～B4和控制电路10。
端口端子N1～N4分别是本发明中的“第1至第4端口端子”的一例。二极管D1～D4分别是本发明中的“第1至第4二极管”的一例。开关S1～S8分别是本发明中的“第1至第8开关”的一例。由自举电路B1、B2构成的电路是本发明中的“第1自举电路”的一例。由自举电路B3、B4构成的电路是本发明中的“第2自举电路”的一例。
图1的电力变换电路在端口端子N1、N2与端口端子N3、N4之间双方向地将直流电力或交流电力变换而传输。端口端子N1、N2构成将电力输入输出的第1端口P1，端口端子N3、N4构成将电力输入输出的第2端口P2。
开关S1～S8是N沟道MOSFET。开关S1～S8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及开关S1在端口端子N1及端口端子N3之间串联连接，以使得当开关S1接通时，电流从端口端子N1流向端口端子N3。二极管D1及开关S1的位置可换。例如，开关S1经由二极管D1与端口端子N1连接。此时，二极管D1阳极与端口端子N1连接，二极管D1阴极与开关S1的漏极连接，开关S1的源极与端口端子N3连接。
二极管D2及开关S2在端口端子N3及端口端子N2之间串联连接，以使得当开关S2接通时，电流从端口端子N3流向端口端子N2。开关S2经由二极管D2与端口端子N2连接。此时，二极管D2阴极与端口端子N2连接，二极管D2阳极与开关S2的源极连接，开关S2的漏极与端口端子N3连接。
二极管D3及开关S3在端口端子N1及端口端子N4之间串联连接，以使得当开关S3接通时，电流从端口端子N1流向端口端子N4。二极管D3及开关S3位置可换。例如，开关S3经由二极管D3与端口端子N1连接。此时，二极管D3阳极与端口端子N1连接，二极管D3阴极与开关S3的漏极连接，开关S3的源极与端口端子N4连接。
二极管D4及开关S4在端口端子N4及端口端子N2之间串联连接，以使得当开关S4接通时，电流从端口端子N4流向端口端子N2。二极管D4及开关S4位置可换。例如，开关S4经由二极管D4与端口端子N4连接。此时，开关S4的源极与端口端子N2连接，开关S4的漏极与二极管D4阴极连接，二极管D4阳极与端口端子N4连接。
二极管D5及开关S5在端口端子N3及端口端子N1之间串联连接，以使得当开关S5接通时，电流从端口端子N3流向端口端子N1。二极管D5及开关S5位置可换。例如，开关S5经由二极管D5与端口端子N3连接。此时，开关S5的源极与端口端子N1连接，开关S5的漏极与二极管D5阴极连接，二极管D5阳极与端口端子N3连接。
二极管D6及开关S6在端口端子N2及端口端子N3之间串联连接，以使得当开关S6接通时，电流从端口端子N2流向端口端子N3。二极管D6及开关S6位置可换。例如，开关S6经由二极管D6与端口端子N2连接。此时，二极管D6阳极与端口端子N2连接，二极管D6阴极与开关S6的漏极连接，开关S6的源极与端口端子N3连接。
二极管D7及开关S7在端口端子N4及端口端子N1之间串联连接，以使得当开关S7接通时，电流从端口端子N4流向端口端子N1。开关S7经由二极管D7与端口端子N1连接。此时，二极管D7阴极与端口端子N1连接，二极管D7阳极与开关S7的源极连接，开关S7的漏极与端口端子N4连接。
二极管D8及开关S8在端口端子N2及端口端子N4之间串联连接，以使得当开关S8接通时，电流从端口端子N2流向端口端子N4。二极管D8及开关S8位置可换。例如，开关S8经由二极管D8与端口端子N2连接。此时，二极管D8阳极与端口端子N2连接，二极管D8阴极与开关S8的漏极连接，开关S8的源极与端口端子N4连接。
开关S1～S8分别被连接成，在接通时使电流从该开关的漏极向源极流动。
控制电路10生成用来将开关S1～S8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4组输出端子。自举电路B1具备绝缘电源Z1，根据控制信号，以开关S1、S2、S4、S6的源极电位为基准，向对应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，根据控制信号，以开关S3、S5、S7、S8的源极电位为基准，分别向对应开关的栅极施加规定电压。绝缘电源Z1、Z2分别与绝缘电源Z1、Z2自身的电力源电绝缘。
图2A是表示图1的自举电路B1结构的电路图。自举电路B1，具备绝缘电源Z1、电容器C1～C4、开关sw1～sw8、以及二极管D9～D11。
绝缘电源Z1，是本发明中“第1电压源”的一例，电容器C2～C4，分别是本发明中“第1至第3电容器”的一例。二极管D9～D11分别是本发明中“第9至第11二极管”的一例。
开关sw1～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Z1的负极被连接到电容器C1的一端，此外被连接到开关S2的源极上。在电容器C1上原样施加绝缘电源Z1的电压，在电容器C2～C4上经由二极管D9～D11分别施加绝缘电源Z1的电压。自举电路B1按照控制信号，将绝缘电源Z1或电容器C1～C4的电压以开关S1、S2、S4及S6的源极的电位为基准向对应开关的栅极分别施加。
端子a1及a2、端子a3及a4、端子a5及a6、端子a7及a8分别构成自举电路B1的4组输出端子。
端子a1被连接到开关S2的栅极上，端子a2被连接到开关S2的源极上。当开关sw1被接通时，电容器C1的电压被向开关S2的栅极施加。当开关sw2被接通时，开关S2的栅极被重置。
端子a3被连接到开关S6的栅极上，端子a4被连接到开关S6的源极上。当开关sw3被接通时，电容器C2的电压被向开关S6的栅极施加。当开关sw4被接通时，开关S6的栅极被重置。
端子a5被连接到开关S4的栅极，端子a6被连接到开关S4的源极上。当开关sw5被接通时，电容器C3的电压被向开关S4的栅极施加。当开关sw6被接通时，开关S4的栅极被重置。
端子a7被连接到开关S1的栅极，端子a8被连接到开关S1的源极上。当开关sw7被接通时，电容器C4的电压被向开关S1的栅极施加。当开关sw8被接通时，开关S1的栅极被重置。
图2B是表示图1的自举电路B2结构的电路图。自举电路B2具备绝缘电源Z2、电容器C5～C8、开关sw9～sw16、二极管D12～D14。
绝缘电源Z2是本发明中的“第2电压源”的一例，电容器C6～C8分别是本发明中的“第4至第6电容器”的一例。二极管D12～D14分别是本发明中的“第12至第14二极管”的一例。
开关sw9～sw16按照来自控制电路10的控制信号分别接通或者断开。绝缘电源Z2的负极与电容器C5一端连接，并且与开关S7的源极连接。原样向电容器C5施加绝缘电源Z2的电压，而分别经由二极管D12～D14向电容器C6～C8施加绝缘电源Z2的电压。自举电路B2按照控制信号，将绝缘电源Z2或者电容器C6～C8的电压，以开关S3、S5、S7、及S8的源极电位为基准，分别向对应开关的栅极施加。
端子a9及a10、端子a11及a12、端子a13及a14、端子a15及a16分别构成自举电路B2的4组输出端子。
端子a9与开关S7的栅极连接，端子a10与开关S7的源极连接。当开关sw9接通时，向开关S7的栅极施加电容器C5的电压，当开关sw10接通时，开关S7的栅极被重置。
端子a11与开关S3的栅极连接，端子a12与开关S3的源极连接。当开关sw11接通时，向开关S3的栅极施加电容器C6的电压。当开关sw12接通时，开关S3的栅极被重置。
端子a13与开关S5的栅极连接，端子a14与开关S5的源极连接。当开关sw13接通时，向开关S5的栅极施加电容器C7的电压。当开关sw14接通时，开关S5的栅极被重置。
端子a15与开关S8的栅极连接，端子a16与开关S8的源极连接。当开关sw15接通时，向开关S8的栅极施加电容器C8的电压。当开关sw16接通时，开关S8的栅极被重置。
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C5省略，也能够与具备电容器C5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将代码调制或代码解调后的电力输出。
在图3所示的第1动作模式中，第1开关S1和第4开关S4被接通，第2开关S2和第3开关S3被断开。在图4所示的第2动作模式中，第1开关S1和第4开关S4被断开，第2开关S2和第3开关S3被接通。在图5所示的第3动作模式中，第5开关S5和第8开关S8被接通，第6开关S6和第7开关S7被断开。在图6所示的第4动作模式中，第5开关S5和第8开关S8被断开，第6开关S6和第7开关S7被接通。当从端口端子N1输入正的电流时，反复进行第1动作模式和第2动作模式，当从端口端子N1输入负的电流时，反复进行第3动作模式和第4动作模式。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。
接着，参照图7～图10，对从端口P2向图1的电力变换电路输入电力时的动作进行说明。
图1的电力变换电路不仅将从第1端口P1输入的电力变换而从第2端口输出，相反也可以将从第2端口P2输入的电力变换而从第1端口P1输出。
图7是表示从端口P2向图1的电力变换电路输入电力时的第5动作模式的图。图8是表示从端口P2向图1的电力变换电路输入电力时的第6动作模式的图。图9是表示从端口P2向图1的电力变换电路输入电力时的第7动作模式的图。图10是表示从端口P2向图1的电力变换电路输入电力时的第8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N3、N4输入的代码调制或代码解调后的电力按照代码序列解调，并从端口端子N1、N2输出代码调制或代码解调后的电力。
在图7所示的第5动作模式中，第5开关S5和第8开关S8被接通，第2开关S2和第3开关S3被断开。在图8所示的第6动作模式中，第6开关S6和第7开关S7被接通，第1开关S1和第4开关S4被断开。在图9所示的第7动作模式中，第2开关S2和第3开关S3被接通，第5开关S5和第8开关S8被断开。在图10所示的第8动作模式中，第1开关S1和第4开关S4被接通，第6开关S6和第7开关S7被断开。当从端口端子N1输出正的电流时，反复进行第5动作模式和第6动作模式，当从端口端子N1输出负的电流时，反复进行第7动作模式和第8动作模式。由此，图1的电力变换电路从端口端子N1、N2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S1、S2、S4、S6，需要直接连接在绝缘电源Z1的负极上的开关的源极和其以外的开关的源极是等电位的动作模式。此外，为了通过自举电路B2驱动多个开关S3、S5、S7、S8，需要直接连接在绝缘电源Z2的负极上的开关的源极和其以外的开关的源极是等电位的动作模式。
图11是表示图1的电力变换电路的第1导通状态的图。如图11所示，当第2开关S2接通时，第1开关S1、第4开关S4、以及第6开关S6的源极与第2开关S2的源极为等电位。从而，第1开关S1、第2开关S2、第4开关S4、以及第6开关S6就能够由具有4组输出端子的1个自举电路B1来驱动。
图12是表示图1的电力变换电路的第2导通状态的图。如图12所示，当第7开关S7接通时，第3开关S3、第5开关S5、以及第8开关S8的源极与第7开关S7的源极为等电位。从而，第3开关S3、第5开关S5、第7开关S7、以及第8开关S8就可以由具有4组输出端子的1个自举电路B2来驱动。
根据上述，就能够通过2个绝缘电源Z1、Z2来驱动8个开关S1～S8。由于绝缘电源个数相较图20的比较例的情况有缩减，因此能够实现电路的小型化和低成本。
另外，与绝缘电源Z2的负极直接连接的第7开关S7的源极，不与第1端口端子N1直接连接，而是经由第7二极管D7与第1端口端子N1连接。这样，就能够防止当在第1端口端子N1和第2端口端子N2之间施加正电压时，向自举电路B2施加输入电压而引发故障(参照图19)。同样地，与绝缘电源Z1的负极直接连接的第2开关S2的源极，不与第2端口端子N2直接连接，而经由第2二极管D2与第2端口端子N2连接。这样，就能够防止当在第1端口端子N1和第2端口端子N2之间施加负电压时，向自举电路B1施加输入电压而引发故障(参照图19)。
另一方面，不与绝缘电源Z1、Z2的负极直接连接的其他开关的源极，可以与对应的端口端子N1～N4直接连接，也可以经由对应的二极管连接。也就是说，可以是开关S1的漏极经由二极管D1与端口端子N1连接，也可以是开关S1的源极经由二极管D1与端口端子N3连接。可以是开关S3的漏极经由二极管D3与端口端子N1连接，也要以是开关S3的源极经由二极管D3与端口端子N4连接。可以是开关S4的源极经由二极管D4与端口端子N2连接，也可以是开关S4的漏极经由二极管D4与端口端子N4连接。可以是开关S5的源极经由二极管D5与端口端子N1连接，也可以是开关S5的漏极经由二极管D5与端口端子N3连接。可以是开关S6的漏极经由二极管D6与端口端子N2连接，也可以是开关S6的源极经由二极管D6与端口端子N3连接。可以是开关S8的漏极经由二极管D8与端口端子N2连接，也可以是开关S8的源极经由二极管D8与端口端子N4连接。无论开关S1、S4、S6及二极管D1、D4、D6配置如何，都能够使开关S1、S4、S6的源极与开关S2的源极为等电位。同样地，无论开关S3、S5、S8及二极管D3、D5、D8配置如何，都能够使开关S3、S5、S8的源极与开关S7的源极为等电位。
在图1的电力变换电路中，在开关S1和二极管D1、开关S2和二极管D2、开关S3和二极管D3、开关S6和二极管D6、开关S7和二极管D7、开关S8和二极管D8的每一组当中，二极管并不在端口端子N3或N4侧，而是配置在端口端子N1或N2侧。另一方面，仅仅在开关S4和二极管D4、开关S5和二极管D5当中，二极管不在端口端子N1或N2侧，而是配置在端口端子N3或N4侧。这样一来，就能够在驱动第4开关S4和第5开关S5时，减小在二极管D4和二极管D5分别产生的栅极电压的电压下降。
在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为接通或断开的动作模式等。例如，在电力变换电路上连接着电流型的发电机的情况下，全部的半导体开关为接通的动作模式能够避免发电机成为开路，抑制急剧的电压上升。此外，在电力变换电路上连接着电压型的发电机的情况下，全部的半导体开关为断开的动作模式能够避免发电机成为短路，抑制急剧的电流增加。
开关S1～S8也可以是代替N沟道MOSFET的IGBT等双极晶体管。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13是表示图1的电力变换电路的连接例的图。图13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13所示，如果从第1端口P1经由电抗器L10和电容器C10连接在电力负载2上，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，通过与以往技术相比低成本且小型的电力变换电路，能够进行直流电力或交流电力的双向的电力变换。
<实施方式2>
图14是表示有关实施方式2的电力传输系统的概略结构的框图。图14的电力传输系统具备作为至少1个电源的发电机1、作为至少1个负载的电力负载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包括传输电力的架线等。电力变换电路M1设在至少1个发电机1中的被指定的1个发电机与电力线3之间，作为至少1个电力发送装置使用。电力变换电路M2设在电力线3与至少1个负载中的指定的1个发电机之间，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按照代码序列对从发电机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，对从电力线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传输电力。因而，能够削减在电力传输系统中使用的绝缘电源的个数，以低成本导入电力传输系统。
另外，在上述实施方式中，对电力变换电路按照代码序列对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信号对电力进行脉冲宽度调制。
<实施方式概要>
有关第1技术方案的电力变换电路，是具备第1～第4端口端子；第1～第8二极管；以及分别具有第1端子、第2端子、及控制端子并根据控制信号分别接通或断开的第1～第8开关的电力变换电路。上述第1二极管及上述第1开关在上述第1端口端子及上述第3端口端子之间串联连接，以使得当上述第1开关接通时，电流从上述第1端口端子流向上述第3端口端子，上述第2二极管及上述第2开关在上述第3端口端子及上述第2端口端子之间串联连接，以使得当上述第2开关接通时，电流从上述第3端口端子流向上述第2端口端子，上述第3二极管及上述第3开关在上述第1端口端子及上述第4端口端子之间串联连接，以使得当上述第3开关接通时，电流从上述第1端口端子流向上述第4端口端子，上述第4二极管及上述第4开关在上述第4端口端子及上述第2端口端子之间串联连接，以使得当上述第4开关接通时，电流从上述第4端口端子流向上述第2端口端子，上述第5二极管及上述第5开关在上述第3端口端子及上述第1端口端子之间串联连接，以使得当上述第5开关接通时，电流从上述第3端口端子流向上述第1端口端子，上述第6二极管及上述第6开关在上述第2端口端子及上述第3端口端子之间串联连接，以使得当上述第6开关接通时，电流从上述第2端口端子流向上述第3端口端子，上述第7二极管及上述第7开关在上述第4端口端子及上述第1端口端子之间串联连接，以使得当上述第7开关接通时，电流从上述第4端口端子流向上述第1端口端子，上述第8二极管及上述第8开关在上述第2端口端子及上述第4端口端子之间串联连接，以使得当上述第8开关接通时，电流从上述第2端口端子流向上述第4端口端子，上述第1～第8开关分别被连接成，在接通时使电流从该开关的第1端子向第2端子流动，上述第2开关上述经由第2二极管与上述第2端口端子连接，上述第7开关经由上述第7二极管与上述第1端口端子连接，上述电力变换电路具备第1电压源，具备按照上述控制信号向上述第1、第2、第4、及第6开关的控制端子分别施加规定电压的第1自举电路、第2电压源，还具备按照上述控制信号分别向上述第3、第5、第7、及第8开关的控制端子施加规定电压的第2自举电路。
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2开关的第2端子与上述第1电压源的负极连接，上述第1自举电路，具备经由至少3个第9二极管分别被施加上述第1电压源的电压的至少3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电压源或者上述第1电容器的电压，以上述第1、第2、第4、及第6开关的第2端子的电位为基准分别向对应开关的控制端子施加，上述第7开关的第2端子与上述第2电压源的负极连接，上述第2自举电路，具备经由至少3个第10二极管分别被施加上述第2电压源的电压的至少3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电压源或者上述第2电容器的电压，以上述第3、第5、第7、及第8开关的第2端子的电位为基准分别向对应开关的控制端子施加。
有关第3技术方案的电力变换电路，在有关第1或者第2技术方案的电力变换电路中，上述第1开关经由上述第1二极管与上述第1端口端子连接，上述第3开关经由上述第3二极管与上述第1端口端子连接，上述第4开经由上述第4二极管与上述第4端口端子连接，上述第5开关经由上述第5二极管与上述第3端口端子连接，上述第6开关经由上述第6二极管与上述第2端口端子连接，上述第8开关经由上述第8二极管与上述第2端口端子连接。
有关第4技术方案的电力变换电路，在有关第1～第3技术方案中的1个技术方案的电力变换电路中，上述第1～第8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5技术方案的电力变换电路，在有关第1～第3技术方案中的1个技术方案的电力变换电路中，上述第1～第8开关是双极晶体管，上述第1端子是集电极，上述第2端子发射极。
有关第6技术方案的电力变换电路，在有关第1～第5技术方案中的1个技术方案的电力变换电路中，上述第1及第2电压源都是绝缘电源。
有关第7技术方案的电力变换电路，在有关第1～第6技术方案中的1个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，上述电力变换电路按照上述代码序列对从上述第1及第2端口端子输入的电力进行代码调制或代码解调，并将代码调制或代码解调后的电力从上述第3及第4端口端子输出。
有关第8技术方案的电力变换电路，在有关第7技术方案的电力变换电路中，当从上述第1端口端子输入正电流时，反复进行使上述第1及第4开关接通并且上述第2及第3开关断开的状态、以及使上述第1及第4开关断开并且上述第2及第3开关接通的状态；当从上述第1端口端子输入负电流时，反复进行使上述第5及第8开关接通并且上述第6及第7开关断开的状态、以及使上述第5及第8开关断开并且上述第6及第7开关接通的状态。
有关第9技术方案的电力变换电路，在有关第1～第8技术方案中的1个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，上述电力变换电路按照上述代码序列对从上述第3及第4端口端子输入的电力进行代码调制或代码解调，并将代码调制或代码解调后的电力从上述第1及第2端口端子输出。
有关第10技术方案的电力变换电路，在有关第9技术方案的电力变换电路中，当从上述第1端口端子输出正电流时，反复进行使上述第5及第8开关接通并且上述第2及第3开关断开的状态、以及使上述第6及第7开关接通并且上述第1及第4开关断开的状态；当从上述第1端口端子输出负电流时，反复进行使上述第2及第3开关接通并且上述第5及第8开关断开的状态、以及使上述第1及第4开接通并且上述第6及第7开关断开的状态重复进行。
有关第11技术方案的电力传输系统，是在具备至少1个电源、至少1个负载、以及电力线的电力传输系统中，上述电力传输系统还具备：第1电力变换电路，设在上述至少1个电源中的指定的1个电源与上述电力线之间，由有关第7～第10技术方案中的1个技术方案的电力变换电路构成；第2电力变换电路，设在上述电力线与上述至少1个负载中的指定的1个负载之间，由有关第7～第10技术方案中的1个技术方案的电力变换电路构成；上述第1电力变换电路按照上述代码序列，对从上述电源输入的电力进行代码调制并向上述电力线输出；上述第2电力变换电路按照上述代码序列，对从上述电力线输入的电力进行代码解调并向上述负载输出；由此，从上述指定的电源向上述指定的负载传输电力。
产业上的可利用性
有关本发明的电力变换电路对于在交流的电源系统或直流和交流混合存在的电源系统中变换电力是有用的。此外，有关本发明的电力传输系统对于从太阳光发电、风力发电、水力发电等的发电机向铁路、EV车辆等传输电力是有用的。
标号说明
S1～S8：开关
D1～D14：二极管
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～C8、C10：电容器
sw1～sw16：开关
a1～a16：端子

Claims (16)

1.一种电力变换电路，其特征在于，具备：
第1端口端子；
第2端口端子；
第3端口端子；
第4端口端子；
第1二极管，使从第1端口端子流向第3端口端子的第1电流通过；
第2二极管，使从第3端口端子流向第2端口端子的第2电流通过；
第3二极管，使从第1端口端子流向第4端口端子的第3电流通过；
第4二极管，使从第4端口端子流向第2端口端子的第4电流通过；
第5二极管，使从第3端口端子流向第1端口端子的第5电流通过；
第6二极管，使从第2端口端子流向第3端口端子的第6电流通过；
第7二极管，使从第4端口端子流向第1端口端子的第7电流通过；
第8二极管，使从第2端口端子流向第4端口端子的第8电流通过；
第1开关，包含第1控制端子，与上述第1二极管串联连接，接通状态时使上述第1电流通过；
第2开关，包含第2控制端子，与上述第2二极管串联连接，接通状态时使上述第2电流通过；
第3开关，包含第3控制端子，与上述第3二极管串联连接，接通状态时使上述第3电流通过；
第4开关，包含第4控制端子，与上述第4二极管串联连接，接通状态时使上述第4电流通过；
第5开关，包含第5控制端子，与上述第5二极管串联连接，接通状态时使上述第5电流通过；
第6开关，包含第6控制端子，与上述第6二极管串联连接，接通状态时使上述第6电流通过；
第7开关，包含第7控制端子，与上述第7二极管串联连接，接通状态时使上述第7电流通过；
第8开关，包含第8控制端子，与上述第8二极管串联连接，接通状态时使上述第8电流通过；
第1自举电路，包含第1电压源，与上述第1控制端子、第2控制端子、第4控制端子、及第6控制端子连接；以及
第2自举电路，包含第2电压源，与上述第3控制端子、第5控制端子、第7控制端子、及第8控制端子连接。
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，通过向上述第1控制端子、第2控制端子、第4控制端子、及第6控制端子分别施加第1控制电压、第2控制电压、第4控制电压、及第6控制电压，使上述第1开关、第2开关、第4开关、及第6开关接通或断开，
上述第2自举电路，通过向上述第3控制端子、第5控制端子、第7控制端子、及第8控制端子分别施加第3控制电压、第5控制电压、第7控制电压、及第8控制电压，使上述第3开关、第5开关、第7开关、及第8开关接通或断开。
3.如权利要求2所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第2开关，还包含经由或不经由上述第2二极管与上述第3端口端子连接的端子，
上述第2开关的上述经由或不经由上述第2二极管与上述第3端口端子连接的端子，还与上述第1电压源的负极连接，
上述第1自举电路包含：
第1电容器；
第2电容器；
第3电容器；
第9二极管，配置于从上述第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；
第10二极管，配置于从上述第1电压源的上述正极经由上述第2电容器到达上述第1电压源的上述负极的第2路径；以及
第11二极管，配置于从上述第1电压源的上述正极经由上述第3电容器到达上述第1电压源的上述负极的第3路径。
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控制电压由被充电到上述第3电容器中的第3充电电压生成、上述第2控制电压由上述第1电压源的第1电源电压生成、上述第4控制电压由被充电到上述第2电容器中的第2充电电压生成、上述第6控制电压由被充电到上述第1电容器中的第1充电电压生成。
5.如权利要求4所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第7开关，还包含经由或不经由上述第7二极管与上述第1端口端子连接的端子，
上述第7开关的上述经由或不经由上述第7二极管与上述第1端口端子连接的端子，还与上述第2电压源的负极连接，
上述第2自举电路包含：
第4电容器；
第5电容器；
第6电容器；
第12二极管，配置于从上述第2电压源的正极经由上述第4电容器到达上述第2电压源的上述负极的第4路径；
第13二极管，配置于从上述第2电压源的上述正极经由上述第5电容器到达上述第2电压源的上述负极的第5路径；以及
第14二极管，配置于从上述第2电压源的上述正极经由上述第6电容器到达上述第2电压源的上述负极的第6路径。
6.如权利要求5所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第3控制电压由被充电到上述第4电容器中的第4充电电压生成、上述第5控制电压由被充电到上述第5电容器中的第5充电电压生成、上述第7控制电压由上述第2电压源的第2电源电压生成、上述第8控制电压由被充电到上述第6电容器中的第6充电电压生成。
7.如权利要求6所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1二极管包含第1阳极及第1阴极，上述第1阳极与上述第1端口端子连接，
上述第2二极管包含第2阳极及第2阴极，上述第2阴极与上述第2端口端子连接，
上述第3二极管包含第3阳极及第3阴极，上述第3阳极与上述第1端口端子连接，
上述第4二极管包含第4阳极及第4阴极，上述第4阳极与上述第4端口端子连接，
上述第5二极管包含第5阳极及第5阴极，上述第5阳极与上述第3端口端子连接，
上述第6二极管包含第6阳极及第6阴极，上述第6阳极与上述第2端口端子连接，
上述第7二极管包含第7阳极及第7阴极，上述第7阴极与上述第1端口端子连接，
上述第8二极管包含第8阳极及第8阴极，上述第8阳极与上述第2端口端子连接，
上述第1开关连接在上述第1阴极及上述第3端口端子之间，
上述第2开关连接在上述第3端口端子及上述第2阳极之间，
上述第3开关连接在上述第3阴极及上述第4端口端子之间，
上述第4开关连接在上述第4阴极及上述第2端口端子之间，
上述第5开关连接在上述第1端口端子及上述第5阴极之间，
上述第6开关连接在上述第3端口端子及上述第6阴极之间，
上述第7开关连接在上述第7阳极及上述第4端口端子之间，
上述第8开关连接在上述第4端口端子及上述第8阴极之间。
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路径及第3路径分别经过上述第2开关，
上述第2路径经过上述第2二极管，
上述第1电压源，当上述第2开关接通时，
经由上述第1路径向上述第1电容器施加上述第1电源电压；
经由上述第2路径向上述第2电容器施加上述第1电源电压；并且
经由上述第3路径向上述第3电容器施加上述第1电源电压。
9.如权利要求8所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第4路径及第6路径分别经过上述第7开关，
上述第5路径经过上述第7二极管，
上述第2电压源，当上述第7开关接通时，
经由上述第4路径向上述第4电容器施加上述第2电源电压；
经由上述第5路径向上述第5电容器施加上述第2电源电压；并且
经由上述第6路径向上述第6电容器施加上述第2电源电压。
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开关至第8开关分别是N沟道MOSFET或双极晶体管。
11.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。
12.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8控制电压分别按照第1代码序列至第8代码序列而变化；
上述第1开关至第8开关基于上述第1代码序列至第8代码序列对从上述第1端口端子及第2端口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3端口端子及第4端口端子输出。
13.如权利要求12所述的电力变换电路，其特征在于，
当以上述第2端口端子为基准、向上述第1端口端子输入正电流时，上述第1自举电路对第1状态和第2状态进行切换，该第1状态是上述第1开关及第4开关接通且上述第2开关及第3开关断开的状态，该第2状态是上述第1开关及第4开关断开且上述第2开关及第3开关接通的状态；
当以上述第2端口端子为基准、向上述第1端口端子输入负电流时，上述第2自举电路对第3状态和第4状态进行切换，该第3状态是上述第5开关及第8开关接通且上述第6开关及第7开关断开的状态，该第4状态是上述第5开关及第8开关断开且上述第6开关及第7开关接通的状态。
14.如权利要求2或12所述的电力变换电路，其特征在于，
上述第1控制电压至第8控制电压分别按照第1代码序列至第8代码序列而变化；
上述第1开关至第8开关基于上述第1代码序列至第8代码序列，对从上述第3端口端子及第4端口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端口端子及第2端口端子输出。
15.如权利要求14所述的电力变换电路，其特征在于，
当以上述第2端口端子为基准、从上述第1端口端子输出负电流时，上述第1自举电路对第1状态和第2状态进行切换，该第1状态是上述第1开关及第4开关接通且上述第2开关及第3开关断开的状态，该第2状态是上述第1开关及第4开关断开且上述第2开关及第3开关接通的状态；
当以上述第2端口端子为基准、从上述第1端口端子输出正电流时，上述第2自举电路对第3状态和第4状态进行切换，该第3状态是上述第5开关及第8开关接通且上述第6开关及第7开关断开的状态，该第4状态是上述第5开关及第8开关断开且上述第6开关及第7开关接通的状态。
16.一种电力传输系统，具备电源、第1电力变换电路、电力传输路径、第2电力变换电路、及负载，其特征在于，
上述第1电力变换电路及第2电力变换电路中的各个电力变换电路是权利要求12～15中任一项所述的电力变换电路；
上述第1电力变换电路对从上述电源输入的电力进行代码调制并向上述电力传输路径输出；
上述第2电力变换电路对代码调制后的上述电力进行代码解调并向上述负载输出。
CN201710223416.3A 2016-05-26 2017-04-07 电力变换电路及电力传输系统 Active CN107437891B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016105498 2016-05-26
JP2016-105498 2016-05-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107437891A CN107437891A (zh) 2017-12-05
CN107437891B true CN107437891B (zh) 2020-10-23

Family

ID=60420610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710223416.3A Active CN107437891B (zh) 2016-05-26 2017-04-07 电力变换电路及电力传输系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9923486B2 (zh)
JP (1) JP6895629B2 (zh)
CN (1) CN107437891B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107508471B (zh) * 2016-06-14 2020-11-06 松下知识产权经营株式会社 电力转换电路、电力转换装置、电力发送装置、电力接收装置以及电力传送系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035387A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Daikin Ind Ltd 電圧形駆動素子のゲート駆動装置
JP2010158117A (ja) * 2008-12-27 2010-07-15 Calsonic Kansei Corp インバータ装置
CN102882410A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 阳光电源股份有限公司 一种单相七电平逆变器
CN202798435U (zh) * 2012-08-22 2013-03-13 成都中大华瑞科技有限公司 高性能低成本igbt负压自举驱动电路

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2660403B2 (ja) * 1987-03-27 1997-10-08 財団法人 半導体研究振興会 電力変換装置
JP4326638B2 (ja) * 1999-10-13 2009-09-09 富士電機デバイステクノロジー株式会社 半導体双方向スイッチ用信号伝送回路
JP2005006478A (ja) * 2003-06-16 2005-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 双方向スイッチ回路およびモータ駆動装置
US20050162870A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 Hirst B. M. Power converter
US8253394B2 (en) * 2004-02-17 2012-08-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Snubber circuit
JP4687146B2 (ja) * 2005-03-03 2011-05-25 日産自動車株式会社 電力変換装置
JP2010148303A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Panasonic Corp マトリクスコンバータ回路
CN201682429U (zh) * 2009-12-23 2010-12-22 艾默生网络能源有限公司 一种无桥pfc升压整流器
JP4720941B1 (ja) * 2010-01-18 2011-07-13 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
JP4720942B1 (ja) * 2010-01-19 2011-07-13 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
JP4735761B1 (ja) * 2010-01-19 2011-07-27 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
JP2012130125A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Panasonic Corp 電力変換装置
JP5329587B2 (ja) 2011-03-07 2013-10-30 株式会社安川電機 電力変換装置
JP5644810B2 (ja) * 2011-09-26 2014-12-24 株式会社デンソー 信号および電力の伝送装置
JP2013099127A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Panasonic Corp 電力変換装置
JP2016136793A (ja) * 2013-05-14 2016-07-28 シャープ株式会社 スイッチング電源装置と、それを用いたインバータ、コンバータ、およびソーラーパワーコントローラ
CN107437889B (zh) * 2016-05-26 2020-06-12 松下知识产权经营株式会社 电力变换电路及电力传送系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035387A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Daikin Ind Ltd 電圧形駆動素子のゲート駆動装置
JP2010158117A (ja) * 2008-12-27 2010-07-15 Calsonic Kansei Corp インバータ装置
CN202798435U (zh) * 2012-08-22 2013-03-13 成都中大华瑞科技有限公司 高性能低成本igbt负压自举驱动电路
CN102882410A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 阳光电源股份有限公司 一种单相七电平逆变器

Also Published As

Publication number Publication date
CN107437891A (zh) 2017-12-05
JP6895629B2 (ja) 2021-06-30
US9923486B2 (en) 2018-03-20
JP2017216864A (ja) 2017-12-07
US20170346415A1 (en) 2017-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6191965B2 (ja) 電力変換装置、およびそれを用いたパワーコンディショナ
US9539910B2 (en) Electric power system
EP2364872A2 (en) Battery charging circuit and charging method
JP2015216789A (ja) 電力変換装置、およびそれを用いたパワーコンディショナ
US11716009B2 (en) Three-level converter
JP2021048759A (ja) 電源装置
KR100999969B1 (ko) 배터리 충전 장치
CN108390581A (zh) 一种用于逆变器或整流器的电桥电路
CN112477641A (zh) 电源装置
CN107437891B (zh) 电力变换电路及电力传输系统
CN115447397A (zh) 电源系统及移动体
CN107437890B (zh) 电力变换电路及电力传输系统
CN107437889B (zh) 电力变换电路及电力传送系统
US20180131289A1 (en) Converter and power conversion device including the same
EP2490334A2 (en) Semiconductor switch
US10109759B2 (en) Semiconductor module and power conversion device
CN110063009B (zh) 电力变换装置以及使用该装置的电动机驱动装置
EP2490335A2 (en) Semiconductor device
JP2021035130A (ja) 電源装置
CN108429479A (zh) 三电平中性点钳位型逆变器的开关元件驱动电路
EP3226378B1 (en) Apparatus and method for supplying differential voltage, and dc-dc converter
JP7054816B2 (ja) 電力変換装置
CN117856644A (zh) 转换装置、转换电路的控制方法、车辆和光伏发电系统
CN115706538A (zh) 双向中压转换器
CN114312343A (zh) 电机控制系统及汽车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant