CN111010038A - 电力转换设备 - Google Patents

Abstract

一种电力转换设备(1)，上述电力转换设备(1)连接至三个或更多个电压单元(4)，包括：三个或更多个电力转换电路(21、22、23、24、25、26、27)，上述电力转换电路连接至三个或更多个电压单元中的相应单元；以及多端口变压器(3)，上述多端口变压器(3)在相互不同的端口处连接至三个或更多个电力转换电路，其中三个或更多个电压单元中的至少一个电压单元是电负载(LD)。

Description

电力转换设备

技术领域

本公开涉及一种电力转换设备。

背景技术

作为设置有第一电池和第二电池以及AC电力输入/输出端子的电力转换设备，例如，日本专利6140602号公开了一种使用包括彼此磁耦合的三个线圈的变压器(以下也称为多端口变压器)的电力转换设备。

然而，对于根据如上所述的专利文献的电力转换设备，要连接至电力转换设备的器械的构造受到明显限制。因此，期望扩大与利用多端口变压器的电力转换设备连接的器械的构造上的变化。

发明内容

本公开鉴于如上所述的情况而实现，提供了一种电力转换设备，该电力转换设备能够扩大要连接至电力转换设备的器械的构造上的变化。

本公开的第一方面是一种电力转换设备(1)，该电力转换设备连接至三个或更多个电压单元(4)，包括：三个或更多个电力转换电路(21、22、23、24、25、26、27)，上述电力转换电路连接至三个或更多个电压单元中的各个单元；以及多端口变压器(3)，上述多端口变压器在相互不同的端口处连接至三个或更多个电力转换电路，其中，三个或更多个电压单元中的至少一个电压单元是电负载(LD)。

本公开的第二方面是一种电力转换设备(1)，该电力转换设备连接至三个或更多个电压单元(4)，包括：三个或更多个电力转换电路(21、22、23、24、25、26、27)，上述电力转换电路连接至三个或更多个电压单元中的各个单元；以及多端口变压器(3)，上述多端口变压器在相互不同的端口处连接至三个或更多个电力转换电路，其中，三个或更多个电压单元至少包括车辆驱动电池(BH)、用于从车辆外部向车辆驱动电池供给电力的多个电源单元。

本公开的第三方面是一种电力转换设备(1)，该电力转换设备连接至四个或更多个电压单元(4)，包括：四个或更多个电力转换电路(21、22、23、24、25、26、27)，上述电力转换电路连接至四个或更多个电压单元中的各个单元；以及多端口变压器(3)，上述多端口变压器在相互不同的端口处连接至四个或更多个电力转换电路。

本公开的第四方面是一种电力转换设备(10)，包括：多个电力转换单元，每个电力转换单元具有多端口变压器(3a、3b)和三个或更多个电力转换电路(21a、22a、23a、21b、22b、23b)，每个电力转换电路连接至多端口变压器的三个或更多个端口；以及连接配线(5)，上述连接配线将一个电力转换单元中的至少一个电力转换电路与另一个电力转换单元的至少一个电力转换电路电连接成并联。

根据第一方面的电力转换设备，三个电压单元中的至少一个是电负载。因此，电力可以经由多端口变压器在包括电负载的三个或更多个电压单元之间转换。

根据第二方面的电力转换设备，三个或更多个电压单元至少包括车辆驱动电池和多个电源单元。因此，可以从多个电源单元经由单个多端口变压器向车辆驱动电池供给电力。

第三方面的电力转换设备连接至四个或更多个电压单元，并且包括四个或更多个电力转换电路。因此，电力可以经由单个多端口变压器在四个或更多个电压单元之间相互转换。因此，电力可以经由具有许多组合的单个多端口变压器在多个电压单元之间转换。

根据第四方面的电力转换设备包括多个电力转换单元和连接配线。连接配线将各电力转换单元中的至少一个电力转换单元电连接成并联。因此，可以在多个电力转换单元中的电力转换电路之间交换电力。其结果是，即使在一些电力转换单元的一些电力转换电路中发生故障，其他电力转换电路也能够替代地执行故障电力转换电路的功能。因此，电力转换设备的冗余级别可以更高。因此，在根据第一方面、第二方面、第三方面和第四方面的如上所述的电力转换设备的每一个中，能够扩大可连接到电力转换设备的器械的构造上的变化。

如上所述，根据如上所述的方面，能够以各种方式对电力转换设备的操作模式进行变型。另外，权利要求书和发明内容中描述的括号内的附图标记表示在以下的实施例中描述的具体手段间的对应关系，并不限定本发明的技术范围。

附图说明

在附图中：

图1是根据第一参照方式的电力转换设备的电路构造；

图2是多端口变压器和三个电力转换电路的示例的电路构造；

图3是根据本公开的第一实施例的电力转换设备的电路构造；

图4是根据第二实施例的电力转换设备的电路构造；

图5是根据第二参照方式的电力转换设备的电路构造；

图6是根据第三实施例的电力转换设备的电路构造；

图7是根据第四实施例的电力转换设备的电路构造；

图8是根据第三参照方式的电力转换设备的电路构造；

图9是根据第五实施例的电力转换设备的电路构造；

图10是根据第四参照方式的电力转换设备的电路构造；

图11是根据第五参照方式的电力转换设备的电路构造；

图12是根据第六参照方式的电力转换设备的电路构造；

图13是根据第六实施例的电力转换设备的电路构造；

图14是根据第七实施例的电力转换设备的电路构造；

图15是根据第七参照方式的电力转换设备的电路构造；

图16是根据第八实施例的电力转换设备的电路构造；

图17是根据第九实施例的电力转换设备的电路构造；

图18是根据第十实施例的电力转换设备的电路构造；

图19是根据第十一实施例的电力转换设备的电路构造；

图20是根据第十二实施例的电力转换设备的电路构造；

图21是根据第十三实施例的电力转换设备的电路构造；

图22是根据第十四实施例的电力转换设备的电路构造；

图23是根据第十五实施例的电力转换设备的电路构造；

图24是根据第十六实施例的电力转换设备的电路构造；

图25是根据第十七实施例的电力转换设备的电路构造；

图26是根据第十八实施例的电力转换设备的电路构造；

图27是根据第十九实施例的电力转换设备的电路构造；

图28是根据第二十实施例的电力转换设备的电路构造；

图29是根据第二十一实施例的电力转换设备的电路构造；

图30是根据第二十二实施例的电力转换设备的电路构造；

图31是根据第二十三实施例的电力转换设备的电路构造；

图32是根据第二十四实施例的电力转换设备的电路构造；

图33是根据第二十五实施例的电力转换设备的电路构造；

图34是根据第二十六实施例的电力转换设备的电路构造；

图35是根据第二十七实施例的电力转换设备的电路构造；

图36是根据第二十八实施例的电力转换设备的电路构造；

图37是根据第二十九实施例的电力转换设备的电路构造；

图38是根据第三十实施例的电力转换设备的电路构造；

图39是根据第三十一实施例的电力转换设备的电路构造；

图40是根据第三十二实施例的电力转换设备的电路构造；

图41是根据第三十三实施例的电力转换设备的电路构造；

图42是根据第三十四实施例的电力转换设备的电路构造；

图43是根据第三十五实施例的电力转换设备的电路构造；

图44是根据第三十六实施例的电力转换设备的电路构造；

图45是根据第三十七实施例的电力转换设备的电路构造；

图46是根据第三十八实施例的电力转换设备的电路构造；

图47是根据第三十九实施例的电力转换设备的电路构造；

图48是根据第四十实施例的电力转换设备的电路构造；

图49是根据第四十一实施例的电力转换设备的电路构造；

图50是根据第四十二实施例的电力转换设备的电路构造；

图51是根据第四十三实施例的电力转换设备的电路构造；

图52是根据第四十四实施例的电力转换设备的电路构造；

图53是根据第四十五实施例的电力转换设备的电路构造；

图54是根据第四十六实施例的电力转换设备的电路构造；

图55是根据第四十七实施例的电力转换设备的电路构造；

图56是根据第四十八实施例的电力转换设备的电路构造；

图57是根据第四十九实施例的电力转换设备的电路构造；

图58是根据第五十实施例的电力转换设备的电路构造；

图59是根据第五十一实施例的电力转换设备的电路构造；

图60是根据第五十一实施例的、连接有电压单元的电力转换设备的电路构造；

图61是根据第一比较实施例的电力转换设备的电路构造；

图62是根据第二十八参照方式的电力转换设备的电路构造；

图63是根据第五十二实施例的电力转换设备的电路构造；

图64是根据第五十二实施例的、连接有电压单元的电力转换设备的电路构造；以及

图65是根据第二十九参照方式的电力转换设备的电路构造。

具体实施方式

在根据本公开的电力转换设备中，多个电源单元可以包括AC电源单元、DC电源单元和太阳能电源单元中的至少两个电源单元。在这种情况下，用于驱动车辆的电池可以由相互不同类型的电源单元充电。

注意，各种类型的电源单元和电负载可以适用于电压单元。例如，多个电压单元的至少一部分能够是安装在车辆上的电源或电负载。

以下，参照附图，对电力转换设备的实施例及参照方式进行说明。

(第一参照方式)

如图1所示，第一参照方式是包括三个与其连接的电压单元4的电力转换设备100的实施例。电力转换设备包括三个电力转换电路21、22、23以及多端口变压器3。三个电力转换电路21、22、23分别连接至三个电压单元4。多端口变压器3在相互不同的端口处连接至三个电力转换电路21、22、23。根据本实施例，三个电压单元4是AC电源ACS、蓄电池BL和车辆驱动电池BH。蓄电池BL可以用作安装在车辆上的辅助电池。蓄电池BL的电压例如可以设定为12V。然而，其不限于此。蓄电池BL的电压可以设定为例如7V或48V。此外，蓄电池BL可以包括电容器等。

此外，可以使用多个蓄电池(BL1、BL2)并且将其连接至电力转换设备。在这种情况下，例如，多个蓄电池可以具有相同的电压或相互不同的电压。例如，一个蓄电池BL1的电压可以设定为12V，而另一个蓄电池BL2的电压可以设定为12V，或是除了12V之外的电压。

车辆驱动电池BH(高压电池BH)安装在诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆上，存储用于驱动车辆的电力，并且将所存储的电力输出。车辆驱动电池BH是高压电池，其电压高于蓄电池BL的电压。例如，电压可以设定为高于或等于200V。在以下描述中，车辆驱动电池也称为高压电池BH。

AC电源ACS是用于从车辆外部向高压电池BH供给电力的电源单元中的一个。换言之，作为AC电源ACS，例如，期望有在电站等中的AC充电器设备。尽管省略了图示，但AC输出端口能并联连接至AC电源ACS。AC电源ACS和AC输出端口构造成例如能够输入和输出具有100V有效电压的AC电力。此外，AC输出端口可以包括能够在导通与切断之间切换的继电器单元。在以下实施例和参照方式中，除非另有说明，AC电源ACS是指包括AC输出端口的构造。

电力转换设备100安装在诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆上。高压电池BH和蓄电池BL也与电力转换设备100一起安装在车辆上。

多端口变压器3包括彼此磁耦合的三个或更多个线圈。三个电压单元4连接至相应三个线圈的两个端子。

电力转换电路21、22、23中的每一个可以包括多个电力转换元件。作为电力转换元件，例如，可以使用MOSFET(即，金属氧化物半导体(MOS)型场效应晶体管)或IGBT(即，绝缘栅双极晶体管)，或是诸如具有开关功能的二极管的开关元件。然而，其不限于此。在以下描述中，电力转换电路21、22、23也可以称为开关电路21、22、23。

如图2所示，开关电路21、22、23每个都包括桥式电路构造。换言之，电力转换设备100通过多端口变压器3和三个开关电路21、22、23构成MAB(即，多有源桥(multiple activebridge))。

例如，如图2所示，开关电路21、22、23可以构成全桥电路。此外，这些开关电路21、22、23可以构造成半桥电路。替代地，三个开关电路21、22、23的一部分可以构造成全桥电路，而开关电路21、22、23的其余部分可以构造成全桥电路。

根据本实施例，能在AC电源ACS、蓄电池BL与高压电池BH之间执行电力转换。例如，在从高压电池BH向蓄电池BL充电的同时，电力可从高压电池BH供给至AC电源ACS的AC输出端口。此外，能够在从AC电源ACS对高压电池BH充电的同时对蓄电池BL进行充电。然后，如上所述的三个电压单元4之间的电力转换能通过已经制造得紧凑的单个多端口变压器3以及小尺寸开关电路21、22、23来实现。注意，小尺寸是指少量的部件或小尺寸的主体。

第一参照方式中的三个电压单元4可被适当地修改为其他类型的电压单元、即各种电源或负载，由此构成实施例或参照方式。作为连接至电力转换设备的电压单元，除了如第一参照方式中描述的车辆驱动电池BH、AC电源ACS和蓄电池BL之外，例如，能使用以下DC电源DCS、负载LD和太阳能电源SS。具体地，如在后面的实施例等中描述那样，三个或更多个的各种电压单元经由电力转换设备适当地组合，由此多个电压单元之间的电力转换能够经由单个多端口变压器实现。

太阳能电源SS是用于从车辆外部向高压电池BH供给电力的电源单元中的一个。例如，太阳能电源SS可以构造成太阳能发电机，该太阳能发电机包括配置在车辆的车顶上的太阳能面板。太阳能电源SS能构造成设置有MPPT(即最大功率点跟踪)的太阳能发电机。太阳能电源SS也能构造成设置有PWM(脉宽调制)控制功能的太阳能发电机。

注意，由于太阳能电源SS的操作条件根据一天中的时间、天气等而受到限制，因此，太阳能电源SS通常与其他电源一起使用。因此，太阳能电源SS构造成能够经由单个多端口变压器与多个其他电压单元连接，由此能够减少作为诸如车辆电源系统的整个系统的部件数量和尺寸。

例如，负载LD安装在车辆上，并且例如能够构造成加热器。加热器可以配置在混合动力车辆等的排气系统中，并用于对电加热催化剂进行加热。此外，加热器可以用于对车辆中的座椅进行加热，或是可以用于对电池，诸如高压电池BH进行加热。替代地，加热器可以用作水加热加热器，以用于对高压电池的冷却水进行加热。负载LD除了被用作加热器之外，可以被用作主动车身控制(例如，悬挂)、电增压器、发动机冷却风扇、用于空气调节器的空气压缩机等。负载LD的电压可以设定为高于蓄电池BL的电压。此外，负载的电压可设定为高于高压电池BH的电压。

DC电源DCS是用于从车辆外部向高压电池BH供给电力的电源单元中的一个。DC电源DCS可以构造成能够通过DC电力充电的充电器电源。作为DC电源DCS，例如期望有在电站等中的DC充电器。

(第一实施例)

如图3所示，根据第一实施例的电力转换设备1连接至包括太阳能电源SS、负载LD和高压电池BH的三个电压单元4。

根据本实施例，能够经由多端口变压器在包括负载LD的三个或更多个电压单元4之间实现电力转换。例如，电力能够从太阳能电源SS经由多端口变压器3被供给至负载LD和高压电池BH两者。此外，电力能够从高压电池BH被供给至太阳能电源SS侧。

第一实施例具有与第一参照方式类似的构造和效果以及优点。在实施例中使用的附图标记和第一实施例之后的参照方式中，除非另外指明，与现有实施例中使用的附图标记相同的附图标记表示与现有实施例或参照方式中的组成部分相同的组成部分。

(第二实施例)

如图4所示，根据第二实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、负载LD和高压电池BH的三个电压单元4。作为蓄电池BL，不限于具有12V电压的电池，而是可以使用具有其他电压的电池。

根据本实施例，电力能够从蓄电池BL和高压电池BH两者被供给至负载LD。另外，在蓄电池BL与高压电池BH之间能够相互交换电力。可以在其间执行电源仲裁。此后，电力能够从蓄电池BL或高压电池BH被供给至负载LD。因此，通过电力转换设备1，在整个系统中能量效率很可能得到提高。此外，本实施例具有与第一参照方式类似的构造和优点。

(第二参照方式)

如图5所示，根据第二参照方式的电力转换设备100连接至包括太阳能电源SS、蓄电池BL和高压电池BH的三个电压单元4。根据第二参照方式，例如，电力能够从太阳能电源SS经由多端口变压器3被供给至蓄电池BL和高压电池BH两者。此外，电力能够从高压电池BH供给至太阳能电源SS侧。

在蓄电池BL与高压电池BH之间能够相互交换电力。可以在其间执行电源仲裁。此后，电力能从太阳能电源SS被供给至蓄电池BL或高压电池BH。因此，通过电力转换设备1，在整个系统中能量效率很可能得到提高。此外，第二参照方式具有与第一参照方式类似的构造和优点。

(第三实施例)

如图6所示，根据第三实施例的电力转换设备1连接至包括DC电源DCS、负载LD和高压电池BH的三个电压单元4。根据第三实施例，例如，电力能够从DC电源DCS经由多端口变压器3被供给至负载LD和高压电池BH两者。换言之，在高压电池BH由DC电源DCS充电的同时，电力也能从DC电源DCS供给至负载LD。因此，在负载LD是加热器的情况下，加热器迅速地执行加热操作。特别地，加热器可以在车辆起动之前的高压电池BH的充电期间被加热，由此能增高催化剂等的温度。此外，本实施例具有与第一实施例类似的构造和优点。

(第四实施例)

如图7所示，根据第四实施例的电力转换设备1连接至包括太阳能电源SS、DC电源DCS和高压电池BH的三个电压单元4。换言之，根据本实施例的电力转换设备1至少包括车辆驱动电池(即，高压电池BH)和用于从车辆外部向车辆驱动电池供给电力的多个电源单元(即，DC电源DCS和太阳能电源SS)。

因此，电力能够从多个电源单元经由单个多端口变压器3被供给至车辆驱动电池。根据本实施例，在高压电池BH由DC电源DCS充电的同时，电力能够从太阳能电源SS被供给至高压电池BH。因此，高压电池BH的充电时间能够缩短。此外，本实施例具有与第一实施例类似的构造和优点。

(第三参照方式)

如图8所示，根据第三参照方式的电力转换设备100连接至包括蓄电池BL、DC电源DCS和高压电池BH的三个电压单元4。根据第三参照方式，能在DC电源DCS对高压电池BH充电的同时，通过蓄电池BL对高压电池BH充电。此外，电力能够从DC电源DCS经由单个多端口变压器3被供给至蓄电池BL和高压电池BH两者。此外，第三参照方式具有与第一参照方式类似的构造和优点。

(第五实施例)

如图9所示，根据第五实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、负载LD和高压电池BH的三个电压单元4。根据本实施例，蓄电池BL能够是用于12V系统的蓄电池。

根据本实施例，电力能够从蓄电池BL和高压电池BH两者经由单个多端口变压器3被供给至负载LD。因此，在负载LD是加热器的情况下，例如，能够缩短加热器的加热周期。另外，来自蓄电池BL的电力可以用于控制加热器的电力。此外，第五实施例具有与第一实施例类似的构造和优点。

(第四参照方式)

如图10所示，根据第四参照方式的电力转换设备100连接至包括蓄电池BL、太阳能电源SS和高压电池BH的三个电压单元4。根据本实施例，高压电池BH和蓄电池BL两者都能经由单个多端口变压器3被同时充电。因此，可以提高太阳能的利用率。此外，能抑制用于辅助电池的蓄电池BL的劣化。另外，来自蓄电池BL的电力能用于对加热器进行控制的电力。此外，第四参照方式具有与第一实施例类似的构造和优点。

(第五参照方式)

如图11所示，根据第五参照方式的电力转换设备100连接至包括两个蓄电池BL1和BL2以及高压电池BH的三个电压单元4。根据本实施例，蓄电池BL1的电压可以设定为12V。蓄电池BL2的电压可以为与蓄电池BL1的电压相同的12V，或是可以设定为不同的电压，诸如7V或48V。

根据第五参照方式，电力能够经由单个多端口变压器3在蓄电池BL1、蓄电池BL2与高压电池BH之间交换。然后，能在这些蓄电池BL1、蓄电池BL2与高压电池BH之间进行电力仲裁。例如，蓄电池BL1、BL2的电力能被供给至高压BH，并且用于驱动车辆。因此，能提高燃料效率。第五参照方式具有与第一参照方式类似的构造和优点。

(第六参照方式)

如图12所示，根据第六参照方式的电力转换设备100连接至包括蓄电池BL、DC电源DCS和高压电池BH的三个电压单元4。根据第六参照方式，在从DC电源DCS对高压BH充电的同时，高压电池BH能被供给来自蓄电池BL的电力。因此，高压电池BH的充电时间能够缩短。另外，高压BH和蓄电池BL两者都能从DC电源DCS供给电力。第六参照方式具有与第一参照方式类似的构造和优点。

(第六实施例)

如图13所示，第六实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、负载LD和高压电池BH的三个电压单元4。根据第六实施例，电力从AC电源ACS被供给至高压电池BH和负载LD。换言之，在高压电池BH被AC电源ACS充电的同时，诸如加热器的负载LD能通过AC电源ACS操作。此外，高压电池BH能够向负载LD和AC电源ACS的AC输出端口供给电力。第六实施例具有与第一实施例类似的构造和优点。

(第七实施例)

如图14所示，第七实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、太阳能电源SS和高压电池BH的三个电压单元4。根据本实施例，在高压电池BH被AC电源ACS充电的同时，太阳能电源SS能够对高压电池BH充电。因此，能够缩短高压电池BH的充电时间。第七实施例具有与第四实施例类似的构造和优点。

(第七参照方式)

如图15所示，电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、蓄电池BL和高压电池BH的三个电压单元4。具体地，根据本第七参照方式，作为蓄电池BL，能够采用除了一个12V系统的蓄电池之外的蓄电池。

根据本参照方式，能在从AC电源ACS对高压电池BH充电的同时，从蓄电池BL对高压电池BH进行充电。因此，能够缩短充电时间。

(第八实施例)

如图16所示，电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、DC电源DCS和高压电池BH的三个电压单元4。根据第八实施例，高压电池BH能够从AC电源ACS和DC电源DCS两者充电。因此，能够缩短高压电池BH的充电时间。第七实施例具有与第四实施例类似的构造和优点。

(第九实施例)

如图17所示，根据第九实施例的电力转换设备1连接至四个电压单元4。电力转换单元1包括：四个电力转换电路(即，开关电路21、22、23、24)，上述四个电力转换电路连接至相应的四个电压单元；以及多端口变压器3，上述多端口变压器3在相互不同的端口处连接至四个开关电路21、22、23、24。根据本实施例，多端口变压器3具有磁耦合的四个线圈。

根据本实施例，作为四个电压单元4，AC电源ACS、负载LD、蓄电池BL和高压电池BH连接至电力转换设备1。

电力转换设备1连接至四个电压单元4，并且包括四个电力转换电路(即，开关电路21、22、23、24)。因此，电力能够经由单个多端口变压器3在四个电压单元4之间相互交换。因此，能够经由具有多个组合的单个多端口变压器3在多个电压单元4之间实现电力转换。

具体地，当存在四个电压单元4时，对于成为单对的两个单元来说，有六个可能的组合。因此，经由单个多端口变压器，能够在具有单元的六个组合的四个电压单元之间实现电力转换。因此，能够在具有非常大数量的组合的电压单元4之间交换电力，同时抑制部件数量的增加和其尺寸的扩大。

由于AC电源ACS、负载LD、蓄电池BL和高压电池BH连接至根据本实施例的电力转换设备1，因此，例如，能够与蓄电池BL一起执行从AC电源ACS到高压电池BH的充电，并且进一步能够向负载LD供给电力。第九实施例具有与第一实施例类似的构造和优点。

(第十实施例)

如图18所示，根据第十实施例的电力转换设备1连接至包括太阳能电源SS、蓄电池BL、负载LD和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，高压电池BH从太阳能电源SS充电，并且电力也能被供给至负载LD和蓄电池BL。此外，太阳能电源SS、蓄电池BL和高压电池BH的电力能被供给至负载LD。因此，当负载LD是加热器时，例如，能够缩短加热器的加热时间。第十实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十一实施例)

如图19所示，根据第十一实施例的电力转换设备1连接至包括太阳能电源SS、DC电源DCS、负载LD和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS向负载LD供给电力。例如，当负载LD是对高压电池BH进行加热的加热器时，能在通过负载LD的加热器使用由太阳能电源SS供给的电力对高压电池BH进行加热的同时，对高压电池BH进行充电。因此，充电速度提高，从而能够缩短充电时间。第十一实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十二实施例)

如图20所示，根据第十二实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、DC电源DCS、负载LD和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从蓄电池BL向负载LD供给电力。例如，当负载LD是对高压电池BH进行加热的加热器时，能在通过负载LD的加热器使用由蓄电池BL供给的电力对高压电池BH进行加热的同时，对高压电池BH进行充电。因此，充电速度提高，从而能够缩短充电时间。第十二实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十三实施例)

如图21所示，根据第十三实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、DC电源DCS、太阳能电源SS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，高压电池BH能够由蓄电池BL和太阳能电源SS供给电力，同时从DC电源DCS对高压电池BH充电。因此，高压电池BH能够在短时间段内充电。第十三实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十四实施例)

如图22所示，根据第十四实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、负载LD、太阳能电源SS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，作为蓄电池BL，能够使用12V系统。根据本实施例，能在从太阳能电源SS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS对蓄电池BL和负载LD进行充电。第十四实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十五实施例)

如图23所示，根据第十五实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、负载LD和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，作为一个蓄电池BL，能使用12V系统。对于另一个蓄电池BL，能使用12V系统或其他系统。

根据本实施例，负载LD能从两个蓄电池BL1、BL2以及高压电池BH供给电力。因此，当负载LD是加热器时，能够缩短加热器的加热时间。第十五实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十六实施例)

如图24所示，根据第十六实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、太阳能电源SS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，两个蓄电池BL1、BL2以及高压电池BH能够从太阳能电源SS充电。换言之，太阳能电源SS能够同时向所有两个蓄电池BL1、BL2以及高压电池BH供给电力。此外，太阳能电源SS能够选择性地对这四个单元中的一个或两个单元充电。此外，能够从两个蓄电池BL1、BL2中的至少一个以及太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。换言之，能够构成冗余的电源单元。第十六实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十七实施例)

如图25所示，根据第十七实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、太阳能电源SS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从蓄电池BL向负载LD供给电力。因此，能获得与十一实施例中的相同的效果和优点。第十七实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十八实施例)

如图26所示，根据第十八实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、太阳能电源SS、DC电源DCS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS对高压电池BH供给电力。因此，能够在短时间内对高压电池BH进行充电。另外，能够同时对蓄电池BL和高压电池BH进行充电。因此，高压电池BH能被更快地充电。此外，能从高压电池BH、DC电源DCS及太阳能电源SS对蓄电池BL进行充电。第十八实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第十九实施例)

如图27所示，根据第十九实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、DC电源DCS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从两个蓄电池BL1、BL2中的至少一个对高压电池BH供给电力。因此，能够在短时间内对高压电池BH进行充电。能从两个蓄电池BL1、BL2中的至少一个向高压电池BH执行充电，以代替从DC电源DCS向高压电池BH进行充电。换言之，能够构成冗余的电源单元。第十九实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十实施例)

如图28所示，根据第二十实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、负载LD、太阳能电源SS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，通过太阳能电源SS对负载LD进行充电。因此，能够获得与第十一实施例中的相同的效果和优点。第二十实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十一实施例)

如图29所示，根据第二十一实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、负载LD、蓄电池BL和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，能够从蓄电池BL向负载LD供给电力。因此，能够获得与第十一实施例中的相同的效果和优点。第二十一实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十二实施例)

如图30所示，根据第二十二实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、太阳能电源SS、蓄电池BL和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池VH进行充电的同时，能从太阳能电源SS对高压电池BH或蓄电池BL中的至少一个进行充电。此外，蓄电池BL能够从AC电源ACS、太阳能电源SS和高压电池BH中的至少一个进行充电。第二十二实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十三实施例)

如图31所示，根据第二十三实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、负载LD、DC电源DCS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，AC电源ACS和DC电源DCS两者都能够对高压电池BH进行充电，并且向负载LD供给电力。第二十三实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十四实施例)

如图32所示，根据第二十四实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、太阳能电源SS、DC电源DCS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，高压电池BH能够通过AC电源ACS、DC电源DCS和太阳能电源SS进行充电。第二十四实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十五实施例)

如图33所示，根据第二十五实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、蓄电池BL、DC电源DCS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，蓄电池BL能够是使用除了12V系统之外的电压系统的蓄电池。根据本实施例，AC电源ACS和DC电源DCS两者都能够对高压电池BH和蓄电池BL进行充电。此外，AC电源ACS、DC电源DCS和蓄电池BL能够对高压电池BH进行充电。第二十五实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十六实施例)

如图34所示，根据第二十六实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、太阳能电源SS、蓄电池BL和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此外，AC电源ACS、太阳能电源SS和高压电池BH中的至少一个能够对蓄电池BL充电。第二十六实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十七实施例)

如图35所示，根据第二十七实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、蓄电池BL1、BL2以及高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，两个蓄电池BL1、BL2中的至少一个能够向高压电池BH供给电力。因此，能在短时间内对高压电池BH进行充电。此外，能从两个蓄电池BL1、BL2中的至少一个向高压电池BH充电，以代替从AC电源ACS向高压电池BH充电。换言之，能够构成冗余的电源单元。此外，除了从AC电源ACS对高压电池BH进行充电之外，能够对蓄电池BL1、BL2中的至少一个进行充电。第二十七实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十八实施例)

如图36所示，根据第二十八实施例的电力转换设备1连接至包括AC电源ACS、蓄电池BL、DC电源DCS和高压电池BH的四个电压单元4。根据本实施例，蓄电池BL能够是用于12V系统的蓄电池。根据本实施例，高压电池BH和蓄电池BL能从AC电源ACS和DC电源DCS两者充电。此外，高压电池BH能从AC电源ACS、DC电源DCS和蓄电池BL充电。第二十八实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第二十九实施例)

如图37所示，根据第二十九实施例的电力转换设备1连接至五个电压单元4。电力转换单元1包括：五个电力转换电路(即，开关电路21、22、23、24、25)，上述电力转换电路连接至相应的五个电压单元；以及多端口变压器3，上述多端口变压器3在相互不同的端口处连接至五个开关电路21、22、23、24、25。根据本实施例，多端口变压器3具有五个磁耦合的线圈。

根据本实施例，作为五个电压单元4，DC电源DCS、AC电源ACS、负载LD、两个蓄电池BL1、BL2、高压电池BH连接至电力转换设备1。

根据本实施例的电力转换设备1，电力能够经由单个多端口变压器在五个电压单元4之间交换。因此，能经由具有多个组合的单个多端口变压器3在多个电压单元4之间实现电力转换。

具体地，在存在五个电压单元4的情况下，作为成对的两个单元的组合，有十个可能的组合。因此，能够经由单个多端口变压器3通过单元的十个组合来执行电压单元4之间的电力转换。因此，能够在具有非常大数量的组合的电压单元4之间交换电力，同时抑制部件数量的增加和其尺寸的扩大。

在根据本实施例的电力转换设备1中，高压电池BH能够从AC电源ACS、DC电源DCS和两个蓄电池BL1、BL2充电。作为充电控制的电源，例如，能够使用任一个蓄电池，例如蓄电池BL1(例如12V系统)。第二十九实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第三十实施例)

如图38所示，根据第三十实施例的电力转换设备1连接至包括DC电源DCS、太阳能电源SS、蓄电池BL、负载LD和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS和蓄电池BL对负载LD进行充电。因此，在负载LD例如是加热器的情况下，能快速地对加热器进行加热。此外，太阳能电源SS和蓄电池BL的电力能够辅助从DC电源DCS对高压电池BH的充电。第三十实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第三十一实施例)

如图39所示，根据第三十一实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、太阳能电源SS、负载LD和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，太阳能电源SS能够对两个蓄电池BL1、BL2以及高压电池BH进行充电。此外，太阳能电源SS能够向负载LD供给电力。此外，蓄电池BL1、BL2能够向负载LD供给电力。

(第三十二实施例)

如图40所示，根据第三十二实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、太阳能电源SS、DC电源DCS、负载LD和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，负载LD能从太阳能电源SS供给电力。因此，在负载LD是加热器的情况下，能够缩短加热器的加热时间。此外，蓄电池BL能够从DC电源DCS和太阳能电源SS充电。第三十二实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第三十三实施例)

如图41所示，根据第三十三实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、DC电源DCS、负载LD和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，负载LD能从蓄电池BL1、BL2供给电力。此外，能够从DC电源DCS向负载LD供给电力。第三十三实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第三十四实施例)

如图42所示，根据第三十四实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、DC电源DCS、太阳能电源SS和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此时，另外，蓄电池BL1、BL2能够对高压电池BH进行充电。能从两个蓄电池BL1、BL2中的至少一个对高压电池BH进行充电，以代替从DC电源DCS和太阳能电源SS进行充电。换言之，能够构成冗余的电源单元。第三十四实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第三十五实施例)

如图43所示，根据第三十五实施例的电力转换设备1连接至包括负载LD、蓄电池BL、AC电源ACS、太阳能电源SS和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，能从太阳能电源SS对负载LD供给电力。因此，在负载LD是加热器的情况下，能够缩短加热器的加热时间。此外，能够从AC电源ACS和太阳能电源SS对蓄电池BL进行充电。另外，高压电池BH能够通过蓄电池BL的电力进行充电。第三十五实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第三十六实施例)

如图44所示，根据第三十六实施例的电力转换设备1连接至包括负载LD、DC电源DCS、AC电源ACS、太阳能电源SS和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，从DC电源DCS和太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。替代地，能在从AC电源ACS等对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS对负载LD进行供给电力。第三十六实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第三十七实施例)

如图45所示，根据第三十七实施例的电力转换设备1连接至包括负载LD、DC电源DCS、AC电源ACS、蓄电池BL和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，蓄电池BL能够是使用除了12V系统之外的电压系统的蓄电池。此外，根据本实施例，AC电源ACS和DC电源DCS能够对高压电池BH进行充电。在这种情况下，负载LD能够从蓄电池BL供给电力。此外，来自AC电源ACS和DC电源DCS中的至少一个的电力能被供给至负载LD。第三十七实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第三十八实施例)

如图46所示，根据第三十八实施例的电力转换设备1连接至包括负载LD、DC电源DCS、AC电源ACS、蓄电池BL和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，能够从AC电源ACS、DC电源DCS和太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此外，AC电源ACS、DC电源DCS和太阳能电源SS中的至少一个能够对蓄电池BL进行充电。第三十八实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第三十九实施例)

如图47所示，根据第三十九实施例的电力转换设备1连接至包括太阳能电源SS、蓄电池BL、AC电源ACS、负载LD和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此外，AC电源ACS和太阳能电源SS中的至少一个能够向负载LD供给电力。此外，AC电源ACS和太阳能电源SS中的至少一个能够对蓄电池BL充电。第三十九实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第四十实施例)

如图48所示，根据第四十实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、AC电源ACS、负载LD和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，从蓄电池BL1、BL2对负载LD供给电力。此外，来自蓄电池BL1的电力能被用作用于对负载LD进行控制的控制电力。第三十七实施例具有与第九实施例类似的构造和优点。

(第四十一实施例)

如图49所示，根据第四十一实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、AC电源ACS、太阳能电源SS和高压电池BH的五个电压单元4。

根据本实施例，能在从AC电源ACS对高压电池BH进行充电的同时，还从太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此外，AC电源ACS和太阳能电源SS中的至少一个能够对蓄电池BL1、BL2充电。此外，AC电源ACS、太阳能电源SS、两个蓄电池BL1、BL2中的任一个可对高压电池BH进行充电。换言之，能够构成冗余的电源单元。第四十一实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第四十二实施例)

如图50所示，根据第四十二实施例的电力转换设备1连接至包括DC电源DCS、蓄电池BL、AC电源ACS、负载LD和高压电池BH的五个电压单元4。根据本实施例，蓄电池BL能够是用于12V系统的蓄电池。

根据本实施例，AC电源ACS和DC电源DCS能够对高压电池BH充电。在这种情况下，能从AC电源ACS和DC电源DCS中的至少一个对负载LD供给电力。此外，蓄电池BL的电力能够用作用于对负载LD的操作进行控制的输出。第四十二实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第四十三实施例)

如图51所示，根据第四十三实施例的电力转换设备1连接至包括DC电源DCS、蓄电池BL、AC电源ACS、太阳能电源SS和高压电池BH的五个电压单元4。

根据本实施例，高压电池BH能够从AC电源ACS、DC电源DCS和太阳能电源SS充电。换言之，三个电源中的至少一个能够对高压电池BH充电。此外，三个电源中的至少一个能够对蓄电池BL充电。蓄电池BL的电力能用作用于从AC电源ACS对高压电池BH进行充电控制的电力。第四十三实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第四十四实施例)

如图52所示，根据第四十四实施例的电力转换设备1连接至六个电压单元4。电力转换设备1包括：六个电力转换电路(即，开关电路21、22、23、24、25和26)，上述电力转换电路连接至相应的六个电压单元4；以及多端口变压器3，上述多端口变压器3在多端口变压器3的相互不同的端口处连接至六个开关电路21、22、23、24、25、26。根据本实施例，多端口变压器3包括相互磁耦合的六个线圈。

根据本实施例，作为六个电压单元4，两个蓄电池BL1、BL2、负载LD、AC电源ACS、DC电源DCS和高压电池BH连接至电力转换设备1。

在根据本实施例的电力转换设备1中，能够经由单个多端口变压器3在六个电力转换单元4之间彼此执行电力转换。因此，能够经由具有多个组合的单个多端口变压器3在多个电压单元4之间实现电力转换。

具体地，在存在六个电压单元4的情况下，作为成对的两个单元的组合，有十五个可能的组合。因此，能够经由单个多端口变压器3通过单元的十五个组合来执行电压单元4之间的电力转换。因此，能够在具有非常大数量的组合的电压单元4之间交换电力，同时抑制部件数量的增加和其尺寸的扩大。

根据本实施例，高压电池BH能够由AC电源ACS、DC电源DCS以及两个蓄电池BL1、BL2充电。另外，能够从AC电源ACS、DC电源DCS以及两个蓄电池BL1、BL2对负载LD进行充电。此外，作为用于对充电进行控制的电力或用于对负载LD进行控制的操作的电力，能使用一个蓄电池，例如蓄电池BL1(例如12V系统)。第四十四实施例具有与第二十九实施例类似的构造和优点。

(第四十五实施例)

如图53所示，根据第四十五实施例的电力转换设备1连接至包括DC电源DCS、两个蓄电池BL1、BL2、太阳能电源SS、负载LD和高压电池BH的六个电压单元4。

根据本实施例，能在从DC电源DCS对高压电池BH进行充电的同时，从太阳能电源SS、蓄电池BL1、BL2中的至少一个对高压电池BH进行充电。另外，负载LD能从DC电源DCS、太阳能电源SS、蓄电池BL1、BL2供给电力。此外，作为用于充电控制的电力或用于对负载LD的操作进行控制的电力，能使用蓄电池中的一个，例如蓄电池BL1的电力。第四十五实施例具有与第四十四实施例类似的构造和优点。

(第四十六实施例)

如图54所示，根据第四十六实施例的电力转换设备1连接至包括DC电源DCS、负载LD、太阳能电源SS、蓄电池BL、AC电源ACS和高压电池BH的六个电压单元4。

根据本实施例，能从DC电源DCS、AC电源ACS和太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此外，蓄电池BL也能对高压电池BH进行充电。此外，负载LD能从DC电源DCS、AC电源ACS、太阳能电源SS和蓄电池BL供给电力。第四十六实施例具有与第四十四实施例类似的构造和优点。

(第四十七实施例)

如图55所示，根据第四十七实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、负载LD、太阳能电源SS、AC电源ACS和高压电池BH的六个电压单元4。

根据本实施例，能从AC电源ACS和太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此外，蓄电池BL1、BL2能够对高压电池BH进行充电。此外，能够从AC电源ACS和太阳能电源SS以及蓄电池BL1、BL2对负载LD供给电力。第四十七实施例具有与第四十四实施例类似的构造和优点。

(第四十八实施例)

如图56所示，根据第四十八实施例的电力转换设备1连接至包括蓄电池BL、负载LD、太阳能电源SS、AC电源ACS、DC电源DCS和高压电池BH的六个电压单元4。

根据本实施例，能够从DC电源DCS、AC电源ACS和太阳能电源SS对高压电池BH进行充电。此外，DC电源DCS、AC电源ACS、太阳能电源SS和蓄电池BL也能够向负载LD供给电力。此外，作为用于充电控制的电力或用于对负载LD的操作进行控制的电力，能使用蓄电池BL(例如，12V系统)的电力。第四十八实施例具有与第四十四实施例类似的构造和优点。

(第四十九实施例)

如图57所示，根据第四十九实施例的电力转换设备1连接至包括两个蓄电池BL1、BL2、太阳能电源SS、AC电源ACS、DC电源DCS和高压电池BH的六个电压单元4。

根据本实施例，高压电池BH能够从DC电源DCS、AC电源ACS和太阳能电源SS进行充电。另外，能够使用对充电进行控制的电力、蓄电池BL1、BL2中的一个的电力，例如蓄电池BL1(例如12V系统)的电力。另外，能够从DC电源DCS、AC电源ACS以及太阳能电源SS对蓄电池BL1、BL2进行充电。第四十九实施例具有与第四十四实施例类似的构造和优点。

(第五十实施例)

如图58所示，根据第五十实施例的电力转换设备1连接至七个电压单元4。电力转换设备1包括：七个电力转换电路(即，开关电路21、22、23、24、25、26、27)，上述电力转换电路连接至相应的七个电压单元4；以及多端口变压器3，上述多端口变压器3在多端口变压器3的相互不同的端口处连接至七个开关电路21、22、23、24、25、26、27。根据本实施例，多端口变压器3包括相互磁耦合的七个线圈。

根据本实施例，作为七个电压单元4，两个蓄电池BL1、BL2、太阳能电源SS、AC电源ACS、DC电源DCS、负载LD以及高压电池BH连接至电力转换设备1。

在根据本实施例的电力转换设备1中，能够经由单个多端口变压器3在七个电力转换单元4之间彼此执行电力转换。因此，能够经由具有多个组合的单个多端口变压器3在多个电压单元4之间实现电力转换。

具体地，在存在七个电压单元4的情况下，作为成对的两个单元的组合，有二十一个可能的组合。因此，能经由单个多端口变压器3通过单元的二十一个组合来执行电压单元4之间的电力转换。因此，能够在具有非常大数量的组合的电压单元4之间交换电力，同时抑制部件数量的增加和其尺寸的扩大。

根据本实施例的电力转换设备1，能够从AC电源ACS、DC电源DCS、太阳能电源SS和两个蓄电池BL1、BL2对高压电池BH进行充电。另外，负载LD能够从AC电源ACS、DC电源DCS、太阳能电源SS以及两个蓄电池BL1、BL2供给电力。此外，作为用于充电控制的电力或用于对负载LD的操作进行控制的电力，能使用例如一个蓄电池BL1(例如，12V系统)的电力。第五十实施例具有与第四十四实施例类似的构造和优点。

(第五十一实施例)

如图59所示，根据第五十一实施例的电力转换设备10包括多个电力转换单元1a、1b以及连接配线5。电力转换单元1a、1b各自包括多端口变压器3a、3b以及三个或更多个电力转换电路21a、22a、23a、21b、22b、23b。三个或更多个电力转换单元21a、22a、23a、21b、22b、23b各自连接至多端口变压器3a、3b中的三个或更多个端口。连接配线5将各电力转换单元1a、1b中的至少一对电力转换电路21a、22a、23a、21b、22b、23b并联地电连接。

根据图59所示的电力转换设备10，连接配线5将一个电力转换单元1a中的单个电力转换电路22a与另一个电力转换单元1b中的单个电力转换电路22b并联地电连接。

此外，在根据本实施例的电力转换单元10中，连接配线5配置在各电力转换电路21a、22b的、与多端口变压器3a、3b相反的端子上。例如，各电力转换单元1a、1b能够与第一实施例的电力转换设备1的构造相同。

如图60所示，例如，作为电力转换单元4，高压电池BH、蓄电池BL、负载LD和太阳能电源SS可以连接至电力转换单元1a、1b中的各电力转换电路21a、22a、23a、21b、22b、23b。具体地，两个电力转换单元1a、1b的电力转换电路21a、21b并联连接至高压电池BH。电力转换单元1a的电力转换电路22a连接至蓄电池BL，并且电力转换电路23a连接至负载LD。此外，电力转换单元1b的电力转换电路23b连接至太阳能电源SS。由于电力转换单元1b的电力转换电路22b经由连接配线5连接至电力转换单元1a的电力转换电路22a，因此，这些电力转换电路22a、22b也连接至蓄电池BL。换言之，两个电力转换电路22a、22b并联连接至蓄电池BL。

根据本实施例的电力转换设备10包括多个电力转换单元1a、1b和连接配线5。连接配线5将各电力转换单元1a、1b中的电力转换电路22a、22b并联电连接。因此，能够在多个电力转换单元1a、1b中的电力转换电路22a、22b之间交换电力。其结果是，即使在电力转换单元的一部分(例如，电力转换单元1a)的电力转换电路的一部分(例如，电力转换电路21a)中发生故障的情况下，另一个电力转换电路(例如，电力转换电路21b)也能够替代故障电路的功能。其结果是，能使电力转换设备10的冗余级别更高。

更详细地，例如，如图60所示，在包括多个电压单元4的电力转换设备10中，当在电力转换单元1a的电力转换电路21a中发生故障时，电力不能从高压电池BH经由多端口变压器3a供给至蓄电池BL。然而，即使在这种情况下，也可以通过电力转换单元1b中的多端口变压器3b的电力转换电路21b、22b向蓄电池BL供给电力。因此，能够确保车辆行驶所需的ECU(即，电子控制单元)的电力，从而继续行驶。

在如上所述的情况下，高压电池不能经由电力转换单元1a的电力转换电路21a向负载LD供给电力。然而，可以经由电力转换单元1b、连接配线5以及电力转换单元1a的电力转换电路22a、23a向负载LD供给电力。因此，能使电力转换设备10的冗余级别更高。

(比较例1)

如图61所示，示出了设置具有两个端口的两个常规变压器的比较例。在这一电力转换设备9中，电力转换电路921a、922a连接至一个变压器93a的两个端口，并且电力转换电路921b、922b连接至另一个变压器93b的两个端口。高压电池BH连接至电力转换电路921a、921b，蓄电池BL连接至电力转换电路922a，并且负载LD连接至电力转换电路922b。根据比较例，当在电力转换电路921a中发生故障时，高压电池BH不能向蓄电池BL供给电力。

相反，如上所述，根据第五十一实施例的电力转换设备10，即使在电力转换电路21a中发生故障，高压电池BH也能够继续向蓄电池BL供给电力(见图60)。因此，与比较例1相比，根据第五十一实施例的电力转换设备10，能使冗余级别更高。

(第二十八参照方式)

如图62所示，作为参照实施例，描述了多端口变压器3a、3b布置成并联并且在电力转换设备90中未配置连接配线5的情况。此外，根据第二十八参照方式的电力转换设备90，如果在电力转换电路21a中发生故障，则电力不能从高压电池BH被供给至蓄电池BL。因此，即使是第二十八参照方式的电力转换设备90，也能使冗余级别更高。

此外，如图60所示，根据第五十一实施例的电力转换设备10，蓄电池BL连接至连接配线5。换言之，通过连接配线5并联连接的电力转换电路22a、22b与蓄电池BL连接。因此，即使在电力转换电路21a等中发生故障，导致瞬时电力故障，也能向负载LD、太阳能电源SS和高压电池BH供给电力。因此，能进一步提高电力转换设备10的冗余级别。

在根据第五十一实施例的电力转换设备10中，能在通过连接配线5相互连接的电力转换电路22a、22b之间相互交换电力。因此，在电力转换电路的冷却水的温度有可能过低的情况下，例如在寒冷地区起动时，能使电力转换电路22a、22b中的电力转换元件的温度适当上升，从而能对冷却水进行加热。

尽管省略了图示，但是各个电力转换单元1a、1b可以具有多端口变压器和四个或更多个电力转换电路，上述多端口变压器具有四个以上端口。在这种情况下，各电力转换单元1a、1b可以与第九实施例中的电力转换设备1相同。

此外，连接配线5可以具有解耦机构。具体地，作为能够在连接与切断之间电切换的解耦机构的继电器或半导体开关，可以设置在连接配线5的一部分中。因此，通过解耦机构的ON/OFF切换，可以在电力转换单元1a、1b之间交换电力。

(第五十二实施例)

如图63所示，根据本实施例，连接配线5连接至多端口变压器3a、3b侧。其他构造与第五十一实施例相同。

在这种情况下，例如，假设在电力转换电路21a或电力转换电路21b中的任一个中发生故障，则没有发生故障的另一个电力转换电路用作故障电力转换电路的功能。例如，在如图64所示设置电压单元4的情况下，能进行以下操作。例如，在电力转换电路21a中发生故障的情况下，电力能够经由电力转换电路21b、多端口变压器3b和电力转换电路22a被供给至蓄电池BL。

此外，电力转换电路23a能够经由连接配线5和多端口变压器3a被供给来自电力转换电路21b、22b的电力，以便对负载LD1进行操作。此外，即使当从高压电池BH向蓄电池BL供给的电力被切断时，也可以经由电力转换电路23b、多端口变压器3b、连接配线5和电力转换电路22a从太阳能电源SS向蓄电池BL供给电力。第五十二实施例具有与第五十一实施例类似的构造和优点。

(第二十九参照方式)

如图65所示，根据本参照方式，两个电力转换电路21a、23a以及21b、23b连接至各自的多端口变压器3a、3b，每个多端口变压器包括三个端口。在多端口变压器3a、3b中，没有电力转换电路的端口通过耦合配线51连接。换言之，一个多端口变压器中的一个配线电连接至另一个多端口变压器的一个配线。

根据本实施例，能够在多个电力转换单元9a、9b之间通过不具有电力转换电路的端口，经由耦合配线51交换电力。

这些实施例可以以不同于如上所述的实施例的各种方式进行修改。另外，在如上所述的实施例和参照方式中，仅描述了从各实施例获得的效果和优点的一部分。然而，从各实施例和参照方式获得的效果和优点不限于此，并且能获得进一步的效果和优点。各实施例和参照方式可以产生从本公开的说明书和附图中能够获得的各种效果和优点。

根据如上所述的实施例和参照方式，开关电路(即，电力转换电路)被直接地连接至电压单元。然而，开关电路和电压单元可以包括插设在两者之间的PFC电路(即，功率因数改善电路)。此外，继电器电路可以设置在开关电路(即，电力转换电路)与负载或蓄电池之间的正极/负极配线上。作为继电器电路，例如，可以使用机械继电器、半导体继电器。替代地，也可以设置具有与继电器电路相同功能的电力切断机构，来代替使用继电器电路。

本公开不限于如上所述的实施例，而是可以在不脱离本公开的范围的情况下应用于各种实施例。

Claims (6)

1.一种电力转换设备(1)，所述电力转换设备(1)连接至三个或更多个电压单元(4)，所述电力转换设备(1)包括：

三个或更多个电力转换电路(21、22、23、24、25、26、27)，所述电力转换电路连接至三个或更多个所述电压单元中的相应单元；以及

多端口变压器(3)，所述多端口变压器(3)在相互不同的端口处连接至三个或更多个所述电力转换电路，

其中，

三个或更多个所述电压单元中的至少一个电压单元是电负载(LD)。

2.一种电力转换设备(1)，所述电力转换设备(1)连接至三个或更多个电压单元(4)，所述电力转换设备(1)包括：

三个或更多个电力转换电路(21、22、23、24、25、26、27)，所述电力转换电路连接至三个或更多个所述电压单元中的相应单元；以及

多端口变压器(3)，所述多端口变压器(3)在相互不同的端口处连接至三个或更多个所述电力转换电路，

其中，

三个或更多个所述电压单元至少包括车辆驱动电池(BH)和用于从所述车辆外部向所述车辆驱动电池供给电力的多个电源单元。

3.如权利要求2所述的电力转换设备，其特征在于，

多个所述电源单元包括从AC电源(ACS)、DC电源(DCS)和太阳能电源(SS)中选择的至少两个单元。

4.一种电力转换设备(1)，所述电力转换设备(1)连接至四个或更多个电压单元(4)，所述电力转换设备(1)包括：

四个或更多个电力转换电路(21、22、23、24、25、26、27)，所述电力转换电路连接至四个或更多个电压单元中的相应单元；以及

多端口变压器(3)，所述多端口变压器(3)在相互不同的端口处连接至四个或更多个所述电力转换电路。

5.一种电力转换设备(10)，包括：

多个电力转换单元，多个所述电力转换单元中的每个具有多端口变压器(3a，3b)和三个或更多个电力转换电路(21a、22a、23a、21b、22b、23b)，每个所述电力转换电路连接至所述多端口变压器的三个或更多个端口；以及

连接配线(5)，所述连接配线(5)将一个电力转换单元中的至少一个电力转换电路与另一个电力转换单元中的至少一个电力转换电路并联电连接。

6.如权利要求5所述的电力转换设备，其特征在于，

所述连接配线包括连接于其的蓄电池(BL)。

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