CN111193401B - 电力转换设备 - Google Patents

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Abstract

一种电力转换设备，至少在第一装置、第二装置与第三装置之间进行电力转换。电力转换设备包括初级转换器，上述初级转换器构造成在第一装置与第二装置之间进行电力转换。初级转换器包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和电容器。第二开关、第三开关、第四开关和电容器以全桥构造连接来构成全桥转换器。

Description

电力转换设备
技术领域
本公开涉及电力转换设备，上述电力转换设备能够在第一装置、第二装置和第三装置之间传输电力。
背景技术
已知的设置有变压器的电力转换设备具有第一输入/输出(I/O)端口至第四输入/输出(I/O)端口，并且构造成在第一I/O端口至第四I/O端口之间传输电力，作为该电力转换设备的示例，公开于日本专利申请公开第2015-100198号中，其也被称为公开专利文献。
用作初级高压负载的第一装置连接至第一I/O端口，并且用作初级低压负载的第二装置连接至第二I/O端口。例如，二次电池可以用作第二装置。第一装置和第二装置中的每一个具有其两端的端子电压，并且第二装置两端的诸如12伏(V)的端子电压低于第一装置两端的诸如48V的端子电压。
用作次级高压负载的第三装置连接至第三I/O端口，并且用作次级低压负载的第四装置连接至第四I/O端口。例如，二次电池可以用作第三装置。第三装置和第四装置中的每一个具有其两端的端子电压，并且第三装置两端的诸如288V的端子电压高于第四装置两端的诸如72V的端子电压。第四装置两端的端子电压高于第一装置两端的端子电压。
该电力转换设备包括初级转换器、变压器和次级转换器。
变压器包括初级线圈和次级线圈。初级线圈经由初级转换器连接至第一I/O端口和第二I/O端口，并且变压器的次级线圈经由次级转换器连接至第三I/O端口和第四I/O端口。
初级转换器和次级转换器中的每一个都包括开关。
调节初级转换器的每个开关的占空因数，使得在第一装置与第二装置之间传输的电力能被调节。注意，每个开关的占空因数表示开关的接通持续时间和开关的对应的切换周期的可控比率、即百分比。
另外，调节次级转换器的每个开关的切换相位与初级转换器的对应的开关的切换相位之间的相位差，也使得在第一装置与第三装置之间传输的电力能被调节。
如上所述，公开专利文献的初级转换器将第一装置两端的端子电压转换成第二装置两端的端子电压，第二装置两端的端子电压低于第一装置两端的端子电压。
这导致第一装置两端的端子电压、称为VA与第二装置两端的端子电压、称为VB之间的差增大，从而在第一装置与第二装置之间进行电力传输时减小初级转换器的每个开关的占空因数、称为D。
这是因为第二装置两端的端子电压VB可以通过占空比D和第一装置两端的端子电压VA的乘积来计算，上述乘积可以由“VB＝D×VA(VB<VA)”表示，从而端子电压VA与端子电压VB之间的差的增加需要占空比D的减小。
在初级转换器的每个开关的占空因数设定为较低值时，第一装置与第三装置之间的电力传输可以降低变压器的利用率。注意，变压器的利用率表示在预定基准周期期间、诸如初级转换器的每个切换周期，在初级线圈两端施加非零电压的周期的占比。
变压器的利用率的降低可能导致第一装置与第三装置之间的电力转换效率降低。
发明内容
从这个观点来看，本公开寻求提供一种配备有变压器的电力转换设备，每个电力转换设备能够具有更高的转换效率。
根据本公开的第一示例性方面，提供了一种用于在至少第一装置、第二装置与第三装置之间进行电力转换的电力转换设备。第一装置两端的第一端子电压设定为高于第二装置两端的第二端子电压且低于第三装置两端的第三端子电压。该电力转换器包括构造成在第一装置与第二装置之间进行电力转换的初级转换器，上述初级转换器包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及电容器。第二开关、第三开关、第四开关和电容器以全桥构造连接以构成全桥转换器，上述全桥转换器具有在第三开关与第四开关之间的第一连接点和在电容器与第二开关之间的第二连接点。第一开关串联连接在全桥转换器与第一装置之间。该电力转换设备包括：次级转换器，上述次级转换器具有连接至第三装置的至少一个转换开关；以及磁路，上述磁路构造成磁性连接在初级转换器与次级转换器之间，同时在初级转换器与次级转换器之间电绝缘。次级转换器构造成对在变压器与第三装置之间传输的电力进行电力转换。
该电力转换设备包括：第一电感器，上述第一电感器连接在全桥转换器的第一连接点与第二装置之间；以及第二电感器，上述第二电感器连接在全桥转换器的第二连接点与第二装置之间。
该电力转换设备包括控制器，上述控制器构造成对至少一个转换开关的接通/断开切换操作进行控制，交替地接通第一开关和第二开关，以及交替地接通第三开关和第四开关。
即使在第一装置两端的第一端子电压与第二装置两端的第二端子电压之间存在大的差，电力转换设备的这种构造也能使电力转换设备在从第一装置向第二装置传输电力时的升压比具有较高的值。因此，这能使第一开关至第四开关中每一个的占空因数设定为较高的值。将第一开关至第四开关中每一个的占空因数设定为较高的值增加了磁路的利用率，从而增加了在第一装置与第三装置之间的电力传输期间的电力转换效率。
附图说明
参照附图，本公开的其他方面将从各实施例的以下说明中变得明确，其中：
图1是示意性地示出根据本公开第一实施例的电力转换设备的总体构造的示例的电路图；
图2是示意性地示出在占空因数设定为50％时电力转换设备如何操作的示例的时序图；
图3是示意性地示出传输电力与相位差之间的关系的示例的曲线图；
图4是示意性地示出电力转换设备的升压比与电力转换设备的每个开关的占空因数之间的关系的示例的曲线图；
图5是示意性地示出在占空因数设定为高于50％的值时电力转换设备如何操作的示例的时序图；
图6A是示意性地示出根据第一实施例的电力转换设备的变压器的初级线圈两端的初级电压如何随时间变化的示例的曲线图；
图6B是示意性地示出根据比较例的电力转换设备的变压器的初级线圈两端的初级电压如何随时间变化的示例的曲线图；
图7是示意性地示出根据第一实施例的总电流中包含的波纹的幅度以及根据比较例的相应的总电流中包含的波纹的幅度的曲线图；
图8是示意性地示出根据本公开第二实施例的电力转换设备的总体构造的示例的电路图；
图9是示意性地示出根据本公开的第三实施例的电力转换设备的总体构造的示例的电路图；
图10是示意性地示出根据本公开第四实施例的电力转换设备的总体构造的示例的电路图；
图11是示意性地示出根据本公开第五实施例的电力转换设备的总体构造的示例的电路图；以及
图12是示意性地示出根据本公开第六实施例的电力转换设备的总体构造的示例的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图描述本公开的实施例。在实施例中，省略或简化了各实施例之间分配有相同的附图标记的类似或等同的部分，以避免多余的描述。
第一实施例
下面，参照图1至图7对包括根据第一实施例的电力转换设备40的电力转换系统150进行说明。第一实施例的电力转换设备40设计成直流(DC)-DC多端口转换器，并且电力转换设备40安装在车辆中。
电力转换系统150包括用作例如第一装置的中压蓄电池10、用作例如第二装置的低压蓄电池20、用作例如第三装置的高压蓄电池30以及电力转换设备40。
中压蓄电池10、低压蓄电池20和高压蓄电池30中的每一个具有位于两端的端子电压。低压蓄电池20两端的端子电压设定为低于中压蓄电池10两端的端子电压，并且中压蓄电池10两端的端子电压设定为低于高压蓄电池30两端的端子电压。例如，低压蓄电池20具有12V的额定电压作为位于两端的端子电压的值，中压蓄电池10具有48V的额定电压作为端子电压的值，并且高压蓄电池30具有200V的额定电压作为位于两端的端子电压的值。
电力转换设备40包括第一中压端子(I/O端口)TM1和第二中压端子(I/O端口)TM1、第一低压端子(I/O端口)TL1和第二低压端子(I/O端口)TL2、以及第一高压端子(I/O端口)TH1和第二高压端子(I/O端口)TH2。
电力转换设备40还包括第一电容器41、第二电容器42、第一电感器即电抗器51、第二电感器52、第一转换器60、变压器70、第二转换器80和控制器100。
第一转换器60包括第一开关Q1至第四开关Q4以及去耦电容器61。
例如，第一实施例使用N沟道MOSFET作为对应的第一开关Q1至第四开关Q4。
第一开关Q1至第四开关Q4中的每一个具有作为第一端子的漏极、作为第二端子的源极和作为控制端子的栅极。第一电感器51和第二电感器52中的每一个具有相反的第一端和第二端，并且第一电容器41和第二电容器42中的每一个具有相反的第一端和第二端、即相反的第一电极和第二电极。电池10、电池20和电池30中的每一个具有相反的正端子和负端子。
第一中压端子TM1连接至第一开关Q1的漏极，并且第一开关Q1的源极连接至去耦电容器61的第一端和第三开关Q3的漏极。
第三开关Q3的源极在连接点P1处连接至第四开关Q4的漏极，并且第四开关Q4的源极连接至第二中压端子TM2。去耦电容器61的第二端在连接点P2处连接至第二开关Q2的漏极，并且第二开关Q2的源极连接至第二中压端子TM2。第一中压端子TM1连接至第一电容器41的第一端，并且第二中压端子TM2连接至第一电容器41的第二端。
中压蓄电池10的正端子连接至第一中压端子TM1，并且中压蓄电池10的负端子连接至第二中压端子TM2。这导致第一电容器41和中压蓄电池10彼此并联连接。
第一电感器51的第一端连接至第三开关Q3的源极与第四开关Q4的漏极之间的连接点P2。第二电感器52的第一端连接至去耦电容器61的第二端与第二开关Q2的漏极之间的连接点P2。
即，第一转换器60构造成使得第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4和去耦电容器61以全桥构造连接来构成全桥转换器，并且第一开关Q1串联连接在全桥转换器与第一中压端子TM1之间。
第一低压端子TL1连接至相应的第一电感器51和第二电感器52的第二端两者。低压蓄电池20的正端子连接至第一低压端子TL1，并且低压蓄电池20的负端子连接至第二低压端子TL2。
第二开关Q2和第四开关Q4中每一个的源极连接至第二中压端子TM2和第二低压端子TL2两者。经由端子TM2连接至中压蓄电池10的负端子的线、经由端子TL2连接至低压蓄电池20的负端子的线、以及第二开关Q2和第四开关Q4中每一个的源极，用作电力转换设备40的第一共用信号接地件。可以向电力转换设备40设置单个共用端子，以共享为第二中压端子TM2和第二低压端子TL2。
用作例如磁路的变压器70包括相互磁性耦合并且彼此电绝缘的初级线圈71和次级线圈72。初级线圈71和次级线圈72中的每一个具有相反的第一端和第二端。
初级线圈71的第一端连接至第三开关Q3的源极与第四开关Q4的漏极之间的连接点P1。初级线圈71的第二端连接至去耦电容器61的第二端与第二开关Q2的漏极之间的连接点P2。
变压器70构造成将初级线圈71两端的初级电压Vtra1转换为次级线圈72两端的次级电压Vtra2。
第二转换器80构造成全桥转换器，该全桥转换器包括以全桥构造连接的第五开关Q5至第八开关Q8，第五开关Q5至第八开关Q8中的每一个用作转换开关。例如，第一实施例使用N沟道MOSFET作为对应的第五开关Q5至第八开关Q8。
第一高压端子TH1连接至第五开关Q5和第七开关Q7中每一个的漏极。第五开关Q5的源极在连接点P3处连接至第六开关Q6的漏极，并且第七开关Q7的源极在连接点P4处连接至第八开关Q8的漏极。
第六开关Q6和第八开关Q8中每一个的源极连接至第二高压端子TH2。第一高压端子TH1连接至第二电容器42的第一端，并且第二高压端子TH2连接至第二电容器42的第二端。
高压蓄电池30的正端子连接至第一高压端子TH1，并且高压蓄电池30的负端子连接至第二高压端子TH2。这导致第二电容器42和高压蓄电池30彼此并联连接。
第六开关Q6和第八开关Q8中每一个的源极连接至第二高压端子TH2。经由端子TH2连接至高压蓄电池30的负端子的线以及第六开关Q6和第八开关Q8中每一个的源极，用作电力转换设备40的第二共用信号接地件。第二共用信号接地件例如与第一共用信号接地件电绝缘。
次级线圈72的第一端连接至第五开关Q5的源极与第六开关Q6的漏极之间的连接点P3。次级线圈72的第二端连接至第七开关Q7的源极与第八开关Q8的漏极之间的连接点P4。
初级线圈71具有匝数N1，并且次级线圈72具有匝数N2。假设中压蓄电池10的额定电压被称为V1，并且高压蓄电池30的额定电压被称为V2。在这一假设中，确定匝数N1和匝数N2以满足以下等式：
N1：N2＝0.5×V1：V3
＝12(V)：200(V)
匝数N1与匝数N2之间的这种关系旨在提高中压蓄电池10与高压蓄电池30之间的电力转换设备40的电力转换效率。
电力转换设备40还包括中压传感器90、低压传感器91和高压传感器92。
中压传感器90连接在中压蓄电池10两端，并且构造成测量中压蓄电池10两端的端子电压作为第一电压Vdc1，中压蓄电池10两端的端子电压表示第一中压端子TM1与第二中压端子TM2之间的电位差。
低压传感器91连接在低压蓄电池20两端，并且构造成测量低压蓄电池20两端的端子电压作为第二电压Vdc2，低压蓄电池20两端的端子电压表示第一低压端子TL1与第二低压端子TL2之间的电位差。
高压传感器92连接在高压蓄电池30两端，并且构造成测量高压蓄电池30两端的端子电压作为第三电压Vdc3，高压蓄电池30两端的端子电压表示第一高压端子TH1与第二高压端子TH2之间的电位差。
由传感器90至92分别测量的测量值、即第一电压Vdc1至第三电压Vdc3被输入到电力转换设备40的控制器100。
控制器100接收测量值、即第一至第三电压Vdc1至Vdc3，并且根据测量值Vdc1至Vdc3对第一开关Q1至第八开关Q8中每一个的接通/断开切换操作进行控制，同时将第一开关Q1至第八开关Q8中每一个的切换周期Ts设定为恒定值。
控制器100包括各种功能，具有上述接通/断开切换控制功能。由控制器100提供的所有功能的至少一部分功能可由至少一个处理器实现，上述至少一个处理器可包括：
(1)至少一个编程处理单元即至少一个编程逻辑电路以及至少一个存储器的组合，上述至少一个存储器包括使上述至少一个编程逻辑电路实现所有功能的软件；
(2)至少一个实现所有功能的硬连线逻辑电路；
(3)至少一个实现所有功能的硬连线逻辑和编程逻辑混合电路。
控制器100构造成对第一开关Q1至第四开关Q4中每一个的接通/断开切换操作进行控制，从而在中压蓄电池10与低压蓄电池20之间传输电力。
具体地，控制器100构造成
(1)替代地、即互补地，接通第一开关Q1和第二开关Q2，同时在对应的切换周期Ts中使第一开关Q1和第二开关Q2中的一个的接通持续时间与另一个的断开持续时间同步；
(2)在对应的切换周期Ts中，替代地接通第三开关Q3和第四开关Q4，同时使第三开关Q3和第四开关Q4中的一个的接通持续时间与另一个的断开持续时间同步
具体地，控制器100构造成以第一占空因数D1接通或关断第二开关Q2，并且以第二占空因数D2接通或关断第四开关Q4。第一占空因数D1可以由“T1/Ts”表示，其中，第二开关Q2对于每个切换周期Ts的接通持续时间被称为T1。类似地，第二占空因数D2可以由“T2/Ts”表示，其中，第四开关Q4对于每个切换周期Ts的接通持续时间被称为T2。
第一实施例的第一占空因数D1和第二占空因数D2设定为彼此相等。为此，第一占空因数D1和第二占空因数D2中的每一个也可以简称为占空因数Duty。
控制器100基于第一电压Vdc1和第二电压Vdc2将占空因数Duty的值设定为适于将电力从低压蓄电池20传输到中压蓄电池10的值。具体地，控制器100将第一电压Vdc1除以第二电压Vdc2，从而计算由Vdc1/Vdc2表示的升压比M，并且将占空因数Duty设定为基于升压比M的值(例如，见图4中的实线)。
例如，如果升压比M被计算为4，则控制器100将占空因数Duty设定为0.5、即50％。第一实施例的控制器100构造成将占空因数Duty设定为从0.5(含0.5)到1(不含1)的范围内的值。
控制器100还构造成除了对切换操作Q1至Q4进行控制以将次级电压转换即整流成DC电压之外，还交替地接通第五开关Q5和第八开关Q8的组以及第六开关Q6和第七开关Q7的组，其中，上述次级电压是次级线圈72两端的交流(AC)电压Vtra2。DC电压被第二电容器42平滑，使得平滑的DC电压经由第一高压端子TH1和第二高压端子TH2供给至高压蓄电池30。这使得电力能够在中压蓄电池10与高压蓄电池30之间传输。具体地，控制器100构造成在占空因数Duty中接通或断开第五开关Q5至第八开关Q8中的每一个。
图2示意性地示出了电力转换设备40在占空因数Duty设定为50％时如何操作的示例。
如图2中的字母(a)和(i)中的每一个所示，相位差φ是第二开关Q2的从断开状态到接通状态的切换定时与最接近于第二开关Q2的切换定时的第五开关Q5和第八开关Q8中每一个的从断开状态到接通状态的切换定时之间的差。如果第五开关Q5和第八开关Q8中每一个的从断开状态到接通状态的切换定时看上去比第二开关Q2的从断开状态到接通状态的切换定时晚，则相位差φ的极性设定为正。
具体地，控制器100构造成对相位差φ进行调节，从而对在中压蓄电池10与高压蓄电池30之间传输的电力Po的值进行调节。
例如，控制器100基于第一电压Vdc1和第三电压Vdc3，确定将传输来的电力Po设定为目标电力所需的相位差φ的值。例如，传输来的电力Po和相位差φ具有如图3中所示曲线图这样的关系，并且上述关系满足下面的等式(等式1)：
Figure BDA0002271346040000101
其中：
1.Vc表示去耦电容器61两端的端子电压；
2.f表示开关Q1至Q8中每一个的切换频率，由2π/Ts表示
3.L表示与经过变压器70的电力传输相关联的电感，诸如初级线圈71与次级线圈72之间的漏电感。
在将相位差φ设定为正值时，控制器100使得电力能够从中压蓄电池10传输到高压蓄电池30。在将相位差φ设定为零时，控制器100使得在中压蓄电池10与高压蓄电池30之间传输的电力能够变为零。
例如，控制器100构造成将相位差φ调节为在-90度(含-90度)到+90度(含+90度)的范围内。当设定相位差φ时，控制器100计算第一电压Vdc1的一半，以作为去耦电容器61两端的端子电压Vc。去耦电容器61两端的端子电压可以表示为“Vc＝Vdc1/2”的原因将在后面描述。
接下来，参照图2对具有0.5(50％)的占空因数Duty的电力转换设备40如何工作。图2中的字母(a)示出了第二开关Q2和第一开关Q1如何切换，图2中的字母(b)示出了第四开关Q4和第三开关Q3如何切换，而图2中的字母(c)示出了第一电感器51两端的端子电压VL1如何随时间变化。图2中的字母(d)示出了流经第一电感器51的、被称为第一电感器电流的电流IL1如何随时间变化，图2中的字母(e)示出了第二电感器52两端的端子电压VL2如何随时间变化，而图2中的字母(f)示出了将流经第二电感器52的、被称为第二电感器电流的电流IL2如何随时间变化。
图2中的字母(g)示出了被称为总电流Itotal的第一电感器电流IL1和第二电感器电流IL2的总和如何随时间变化，而图2中的字母(h)示出了初级线圈71两端的初级电压Vtra1如何随时间变化。
图2中的字母(i)示出了第五开关Q5和第八开关Q8如何切换，而图2中的字母(j)示出了第七开关Q7和第六开关Q6如何切换。
图2中的字母(k)示出了次级线圈72两端的次级电压Vtra2如何随时间变化，而字母(m)示出了流过初级线圈71的电流Itra1如何随时间变化。
注意，图2中的字母(a)表示的第一开关Q1的接通/断开状态对应于第二开关Q2的反向接通/断开状态，并且图2中的字母(b)表示的第三开关Q3的接通/断开状态对应于第四开关Q4的反向接通/断开状态。例如，第二开关Q2和第四开关Q4中每一个的接通状态对应于第一开关Q1和第三开关Q1中对应一个的断开状态。为此，图2中的字母(a)示出了如何使用符号Q2来改变第二开关Q2的接通/断开状态，并且还示出了如何使用符号
Figure BDA0002271346040000111
来改变第一开关Q1的反向接通/断开状态。类似地，图2中的字母(b)使用符号Q4示出了第四开关Q4的接通/断开状态如何改变，并且还使用符号/>
Figure BDA0002271346040000112
示出了第三开关Q3的反向接通/断开状态如何改变。
当第一电感器51的第二端的电位高于第一电感器51的第一端的电位时，第一电感器51两端的端子电压VL1的极性为正，使得当第一电感器电流IL1从第一电感器51的第二端流向其第一端时，流过第一电感器51的第一电感器电流IL1的极性为正。类似地，当第二电感器52的第二端的电位高于第二电感器52的第一端的电位时，第二电感器52两端的端子电压VL2的极性为正，使得当第二电感器电流IL2从第二电感器52的第二端流向其第一端时，流过第二电感器52的第二电感器电流IL2的极性为正。
当初级线圈71的第一端的电位高于初级线圈71的第二端的电位时，初级线圈71两端的初级电压Vtra1的极性为正。类似地，当次级线圈72的第一端的电位高于次级线圈72的第二端的电位时，次级线圈72两端的次级电压Vtra2的极性为正。当初级电流Itra1从初级线圈72的第一端流向其第二端时，流过初级线圈71的初级电流Itra1为正。
控制器100在第一切换模式下对开关Q1至Q4的接通/断开切换操作进行控制，以在时间t1处接通第二开关Q2并断开第一开关Q1，并且断开第四开关Q4并接通第三开关Q3，导致端子电压VL1表示为“VL1＝Vdc2–Vc”，而端子电压VL2表示为“VL2＝Vdc2”。在从时间t1开始经过一半的切换周期Ts之后，控制器100以第二切换模式对开关Q1至Q4的接通/断开切换操作进行控制，以在时间t2处断开第二开关Q2并接通第一开关Q1，并且接通第四开关Q4并断开第三开关Q3，导致端子电压VL1表示为“VL1＝Vdc2”，而端子电压VL2表示为“VL2＝Vdc2+Vc-Vdc1”。即，控制器100每半个切换周期Ts(见时间t3、t4、t5)在第一切换模式和第二切换模式中交替地对开关Q1至Q4的接通/断开切换操作进行控制。
当电力转换设备40处于第一电压Vdc1和第二电压Vdc2中每一个保持不变的稳定状态时，在每一切换周期Ts期间，第一电压Vdc1的伏秒乘积(EC乘积)与第二电压Vdc2的EC乘积彼此平衡。
即，由值(Vdc2-Vc)和切换周期Ts的一半的乘积定义的阴影区域S1与由第二电压Vdc2和切换周期Ts的一半的乘积定义的阴影区域S2相同(见图2的字母(c))。类似地，由第二电压Vdc2和切换周期Ts的一半的乘积定义的阴影区域S3与由值(Vdc2+Vc-Vdc1)和切换周期Ts的一半的乘积定义的阴影区域S4相同(见图2的字母(e))。
从阴影区域S1、S2之间的关系以及阴影区域S3、S4之间的关系，导出以下等式(等式2)和(等式3)：
Vdc2·Duty·Ts+(Vdc2-Vc)(1-Duty)Ts＝0……(等式2)
Vdc2·Duty·Ts+(Vdc2+Vc-Vdc1)(1-Duty)Ts＝0……(等式3)
从这些等式(等式2)和(等式3)，导出以下等式(等式4)至(等式7)：
Figure BDA0002271346040000121
Figure BDA0002271346040000122
Figure BDA0002271346040000123
Figure BDA0002271346040000124
上述等式(等式5)示出了在电力从低压蓄电池20传输到中压蓄电池10时的升压比M。如图4所示，根据等式(等式5)的升压比M的值(见图4中的实线)变为典型的升压斩波电路的升压比M的值的两倍(见图4中的虚线)。假设第一电压Vdc12设定为48V，并且第二电压Vdc2设定为12V，等式(等式6)使得占空因数Duty能够设定为0.5，即50％。即，这一假设的控制器100根据50％的占空因数对开关Q1至Q8中每一个的切换操作进行控制。
上述等式(等式7)示出了去耦电容器61两端的端子电压变为中压蓄电池10两端的第一电压Vdc1的一半。这导致正电压+Vc和负电压-Vc交替地施加在初级电压71两端(见图2的字母(h)和图6A)。
即，第一实施例的电力转换设备40构造成在初级电压71两端交替地施加中压蓄电池10两端的端子电压Vdc1的正半和负半。在电力转换设备40的这种构造下将占空因数Duty设定为50％，使得初级电压Vtra1能够具有理想的矩形波形而不包括零电压部分，导致变压器70的利用率变为100％。注意，根据第一实施例的变压器70对于每个切换周期Ts的利用率表示在相应的切换周期Ts期间，施加在初级线圈71两端的初级电压Vtr1具有非零值的周期的占比。
相反，电路构造公开于公开专利文献2015-100198号的图1中的比较例的电力变换装置导致在第一装置两端的端子电压(VA)设定为48V且第二装置两端的端子电压(VB)设定为12V时，初级转换器的占空因数为25％，这与第一实施例类似。
这使得比较例的电力转换设备的变压器的初级绕组两端的初级电压Vtra1a在每个切换周期Ts期间具有零电压部。这降低了比较例的电力转换设备的变压器的利用率(见图6B)，导致比较例的电力转换设备的中压蓄电池与高压蓄电池之间的电力转换效率降低。
另外，流过第一电感器51的第一电感器电流IL1的相位与流过第二电感器52的第二电感器电流IL2的相位相反，使得第一电感器电流IL1与第二电感器电流IL2之间具有180电角度的相位差(见图2的字母(d)和(f))。这使得总电流Itotal能够具有较少的波纹，理想地没有波纹。如图7所示，这导致根据第一实施例的总电流Itotal中包含的波纹的幅度、诸如最大幅度和/或平均幅度，小于根据比较例的总电流Itotal中包含的波纹的幅度、诸如最大幅度和/或平均幅度。具体地，第一实施例使得，可以将根据第一实施例的总电流Itotal中包含的波纹的最大幅度和/或平均幅度，减小到根据比较例的总电流Itotal中包含的波纹的最大幅度和/或平均幅度的基本上十分之一或更小。
注意，图5示意性地示出了具有设定为大于0.5(50％)的占空因数Duty的电力转换设备40如何工作。
图5的字母(a)至(f)分别对应于图2的字母(a)至(f)，并且图5的字母(g)至(k)分别对应于图2的字母(h)至(m)。
如图5的字母(a)和(b)所示，控制器100基于设定为大于0.5的占空因数Duty(见时间t11、t14、t15、t18)，在每个切换周期Ts接通第二开关Q2并且断开第一开关Q1。类似地，控制器100基于设定为大于0.5的占空因数Duty在每个切换周期Ts断开第四开关Q4并且接通第三开关Q3(见时间t12、t13、t16、t17)。
如通过比较第一实施例中的初级电压Vtra1的波形(见图5的字母(g))与比较例中的初级电压Vtra1a的波形(见图6B)可见，尽管第一实施例中的初级电压Vtra1在每个切换周期Ts期间包括一个零电压部，但是变压器70的利用率变得高于比较例的变压器的利用率。
根据上面详细描述的第一实施例的电力转换设备40获得了以下技术效果。
具体地，电力转换设备40的第一转换器60包括第一开关Q1至第四开关Q4以及去耦电容器61。即使在中压蓄电池10两端的第一电压Vdc1与低压蓄电池20两端的第二电压Vdc2之间存在大的差，上述构造也使得在电力从中压蓄电池10传输到低压蓄电池20时电力转换设备40的升压比M能够具有更高的值。因此，这使得开关Q1至Q4中每一个的占空因数Duty能够设定为更高的值。
将开关Q1至Q4中每一个的占空因数Duty设定为更高的值增加了变压器70的利用率，从而增加了在中压蓄电池10与高压蓄电池30之间的电力传输期间的电力转换效率。
根据第一实施例的电力转换设备40构造成使得
(1)中压蓄电池10的额定电压设定为低压蓄电池20的额定电压的四倍；
(2)控制器100使用50％的占空因数Duty对第一开关Q1至第四开关Q4中每一个的接通/断开切换操作进行控制。
这种构造使得变压器70的利用率能够具有100％或接近100％的值。
将占空因数Duty设定为50％导致总电流Itotal中包含的波纹的幅度减小，上述总电流Itotal是第一电感器电流IL1和第二电感器电流IL2之和，使得可以减小第一电感器51和第二电感器52中每一个所需的电感。这使得具有较小尺寸的第一电感器51和第二电感器52中的每一个能够用于电力转换设备40。
根据第一实施例的电力转换设备40构造成使得初级线圈71的匝数N1和次级线圈72的匝数N2被确定为满足以下等式：
N1：N2＝0.5×V1：V3
其中，V1表示中压蓄电池10的额定电压，并且V2表示高压蓄电池30的额定电压。
这种构造在电力在中压蓄电池10与高压蓄电池30之间传输时实现了更高的电力转换效率。
第二实施例
以下，参照图8描述本公开的第二实施例。
根据第二实施例的电力转换系统150A的电力转换设备40A的构造和功能与根据第一实施例的电力转换设备40的构造和功能不同之处主要在于以下几点。因此，以下主要描述不同点。
第二实施例的电力转换设备40A构造成使得第一电感器53和第二电感器54彼此磁性耦合。第二电感器54的第一端和第二端的极性设定为在第一电感器电流IL1从第一电感器53的第二端流向其第一端时分别为正和负。第一电感器53和第二电感器54可以彼此集成。
由于第二实施例的电力转换设备40A基本上具有与第一实施例的电力转换设备40的构造相同的构造，因此，第二实施例的电力转换设备40A获得与第一实施例的电力转换设备40所获得的相同的技术效果。
第三实施例
以下，参照图9描述本公开的第三实施例。根据第三实施例的电力转换系统150B的电力转换设备40B的构造和功能与根据第一实施例的电力转换设备40的构造和功能的不同之处主要在于以下几点。因此，以下主要描述不同点。
第三实施例的电力转换设备40B包括第二转换器80B，以代替第二转换器80。
第二转换器80B构造成半桥转换器，上述半桥转换器包括以半桥构造连接的第一转换开关SA1和第二转换开关SA2。例如，第三实施例使用N沟道MOSFET作为对应的第一转换开关SA1和第二转换开关SA2。
第二转换器80B还包括转换电容器81，上述转换电容器81具有相反的第一端和第二端、即相反的第一电极和第二电极。
第一转换开关SA1和第二转换开关SA2中的每一个具有作为第一端子的漏极、作为第二端子的源极和作为控制端子的栅极。
第一转换开关SA1的源极在连接点P3处连接至第二转换开关SA2的漏极。次级线圈72的第一端连接至转换电容器81的第一端，并且转换电容器81的第二端连接至第一转换开关SA1的源极与第二转换开关SA2的漏极之间的连接点P3。第一转换开关SA1的漏极连接至第一高压端子TH1，并且第二转换开关SA2的源极连接至次级线圈72的第二端和第二高压端子TH2两者。经由端子TH2连接至高压蓄电池30的负端子的线和第二转换开关SA2的源极，用作电力转换设备40B的第二共用信号接地件。
电力转换设备40B构造成使得次级电压Vtra2作为电荷被存储在转换电容器81中，并且电压、即转换电容器81两端的次级电压Vtra2基于存储在转换电容器81中的上述电荷。如上所述，次级电压Vtra2由半桥开关SA1、SA2整流。
第二实施例的次级线圈72的匝数设定为第一实施例的次级线圈72的匝数的一半。
控制器100构造成以与第五开关Q5和第八开关Q8中每一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第一转换开关SA1的接通/断开切换操作进行控制，并且以与第六开关Q6和第七开关Q7中每一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第二转换开关SA2的接通/断开切换操作进行控制。
由于第三实施例的电力转换设备40B基本上具有与第一实施例的电力转换设备40的构造相同的构造，因此，第三实施例的电力转换设备40B获得与第一实施例的电力转换设备40所获得的相同的技术效果。
另外，第三实施例的电力转换设备40B获得与第二转换器80相比具有更小尺寸的第二转换器80B的附加技术效果。
第四实施例
以下，参照图10描述本公开的第四实施例。根据第四实施例的电力转换系统150C的电力转换设备40C的构造和功能与根据第三实施例的电力转换设备40B的构造和功能的不同之处主要在于以下几点。因此，以下主要描述不同点。
第四实施例的电力转换设备40C包括第二转换器80C，以代替第二转换器80B。
第二转换器80C包括第一转换开关SB1和第二转换开关SB2。例如，第四实施例使用N沟道MOSFET作为相应的第一转换开关SB1和第二转换开关SB2。
第二转换器80C还包括第一转换电容器82至第三转换电容器84，每个转换电容器具有相反的第一端和第二端、即相反的第一电极和第二电极。第一转换开关SB1至第四转换开关SB4中的每一个具有作为第一端子的漏极、作为第二端子的源极和作为控制端子的栅极。
第一转换开关SB1的源极在连接点P3处连接至第二转换开关SB2的漏极，使得第一转换开关SB1和第二转换开关SB2彼此串联连接以构成串联开关电路。次级线圈72的第一端连接至第一转换电容82的第一端，并且第一转换电容81的第二端连接至第一转换开关SB1的源极与第二转换开关SB2的漏极之间的连接点P3。第一转换开关SB1的漏极连接至第一高压端子TH1，并且第二转换开关SB2的源极连接至第二高压端子TH2。经由端子TH2连接至高压蓄电池30的负端子的线和第二转换开关SA2的源极，用作电力转换设备40C的第二共用信号接地件。
第二转换电容器83的第一端连接至第一转换开关SB1的漏极，并且连接至第一高压端子TH1。第二转换电容器83的第二端在连接点P4处连接至第三转换电容器84的第一端，并且第三转换电容器84的第二端连接至第二转换开关SB2的源极和第二高压端子TH2。这使得第二转换电容器83和第三转换电容器84能够彼此串联连接，从而构成串联电容器电路。次级线圈72的第二端连接至第二转换电容器83的第二端与第三转换电容器84的第一端之间的连接点P4。
即，包括第二转换电容器83和第三转换电容器84的串联电容器电路与包括第一转换开关SB1和第二转换开关SB2的串联开关电路并联连接。
第二实施例的次级线圈72的匝数设定为第一实施例的次级线圈72的匝数的一半。
控制器100构造成以与第五开关Q5和第八开关Q8中的每一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第一转换开关SB1的接通/断开切换操作进行控制，并且以与第六开关Q6和第七开关Q7中的每一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第二转换开关SB2的接通/断开切换操作进行控制。这使得第二转换器80C能够将第一转换电容器82两端的次级电压Vtra2整流为DC电压。
由于第四实施例的电力转换设备40C基本上具有与第三实施例的电力转换设备40B的构造相同的构造，因此，第四实施例的电力转换设备40C获得与第三实施例的电力转换设备40B所获得的相同的技术效果。
另外，第四实施例的电力转换设备40C与电力转换设备40B相比获得了减少开关数量的附加技术效果。
第五实施例
以下，参照图11描述本公开的第五实施例。根据第五实施例的电力转换系统150D的电力转换设备40D的构造和功能与根据第一实施例的电力转换设备40的构造和功能的不同之处主要在于以下几点。因此，以下主要描述不同点。
电力转换系统150D包括高压电池30作为第一高压蓄电池30，并且还包括用作例如第四装置的第二高压电池31。
第二高压蓄电池31具有位于两端的端子电压。第二高压蓄电池31两端的端子电压、诸如额定电压设定为高于中压蓄电池10两端的端子电压。
电力转换设备40D能够在中压蓄电池10、低压蓄电池20、第一高压蓄电池30和第二高压蓄电池32之间传输电力。
电力转换设备40D包括第三高压端子(I/O端口)TH3和第四高压端子(I/O端口)TH4。
电力转换设备40D还包括第二转换器80D、第三电感器81和第四电感器82。
第二转换器80D包括第一转换开关SC1至第四转换开关SC4，以及转换电容器85。
例如，第五实施例使用N沟道MOSFET作为相应的第一转换开关SC1到第四转换开关SC4。
第一转换开关SC1至第四转换开关SC4中的每一个具有作为第一端子的漏极、作为第二端子的源极和作为控制端子的栅极。转换电容器85具有相反的第一端和第二端、即相反的第一电极和第二电极。第二高压电池31具有相反的正端子和负端子。
第一高压端子TH1连接至第一转换开关SC1的漏极，并且第一转换开关SC1的源极连接至转换电容器85的第一端和第三转换开关SC3的漏极两者。
第二转换开关SC2的源极连接至第二高压端子TH2和第四高压端子TH4两者。第三转换开关SC3的源极在连接点P3处连接至第四转换开关SC4的漏极，并且第四转换开关SC4的源极连接至第二高压端子TH2和第四高压端子TH4两者。转换电容器85的第二端在连接点P4处连接至第二转换开关SC2的漏极。
次级线圈72的第一端和第三电感器86的第一端两者都连接至第三转换开关SC3的源极与第四转换开关SC4的漏极之间的连接点P3。次级线圈72的第二端和第四电感器87的第一端两者都连接至转换电容器85的第二端与第二转换开关SC2的漏极之间的连接点P4。
第三电感器86和第四电感器87中的每一个的第二端连接至第三高压端子TH3。第三高压端子TH3连接至第二高压蓄电池31的正端子，并且第二高压蓄电池31的负端子连接至第四高压端子TH4。可以向电力转换设备40D提供单个共用端子，以共享作为第二高压端子TH2和第四高压端子TH4。
电力转换系统150D还包括高压传感器92作为第一高压传感器92，并且附加地包括第二高压传感器93。
第二高压传感器93连接在第二高压蓄电池31两端，并且构造成测量第二高压蓄电池31两端的端子电压作为第四电压Vdc4，第二高压蓄电池31两端的端子电压表示第三高压端子TH3与第四高压端子TH4之间的电位差。
由传感器93测量的测量值、即第四电压Vdc4被输入到电力转换设备40D的控制器100。
控制器100接收测量值、即第一电压Vdc1至第四电压Vdc4，并且根据测量值Vdc1至Vdc4对第一开关Q1至第四开关Q4以及第一转换开关SC1至第四转换开关SC4中的每一个的接通/断开切换操作进行控制。
控制器100构造成以与第八开关Q8和第五开关Q5中相应一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第二转换开关SC2和第三转换开关SC3中每一个的接通/断开切换操作进行控制，并且以与第七开关Q7和第六开关Q6中相应一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第一转换开关SC1和第四转换开关SC4中每一个的接通/断开切换操作进行控制。
具体地，控制器100构造成对相位差φ1进行调节，从而对在中压蓄电池10与第二高压蓄电池31之间传输的电力的值进行调节，上述相位差φ1是第二开关Q2的从断开状态到接通状态的切换定时与最接近第二开关Q2的切换定时的第三转换开关SC3和第二转换开关SC4中每一个的从断开状态到接通状态的切换定时之间的差。
例如，控制器100基于第一电压Vdc1和第四电压Vdc4，以与确定相位差φ的值相同的方式，确定将传输的电力设定为目标电力所需的相位差φ1的值。
由于第五实施例的电力转换设备40D基本上具有与第一实施例的电力转换设备40的构造相同的构造，因此，第五实施例的电力转换设备40D获得与第一实施例的电力转换设备40所获得的相同的技术效果。
第六实施例
以下，参照图12描述本公开的第六实施例。根据第六实施例的电力转换系统150E的电力转换设备40E的构造和功能与根据第一实施例的电力转换设备40的构造和功能的不同之处主要在于以下几点。因此，以下主要描述不同点。
电力转换系统150E包括第一初级线圈55和第二初级线圈56，以代替相应的第一电感器51和第二电感器52。第一初级线圈55和第二初级线圈56中的每一个具有相反的第一端和第二端。
第一初级线圈55的第一端连接至第三开关Q3的源极与第四开关Q4的漏极之间的连接点P1。第二初级线圈56的第一端连接至去耦电容器61的第二端与第二开关Q2的漏极之间的连接点P2。第一低压端子TL1连接至相应的第一初级线圈55与第二初级线圈56的第二端。
电力转换系统150E还包括第一次级线圈57和第二次级线圈58，以代替变压器70。第一次级线圈57和第二次级线圈58中的每一个具有相反的第一端和第二端。第一次级线圈57和第二次级线圈58的组用作例如磁路。
第六实施例的电力转换设备40E包括第二转换器80E，以代替第二转换器80。
第二转换器80E构造成半桥转换器，上述半桥转换器包括以半桥构造连接的第一转换开关SD1和第二转换开关SD2。例如，第六实施例使用N沟道MOSFET作为相应的第一转换开关SD1和第二转换开关SD2。
第二转换器80E还包括转换电容器88，上述转换电容器88具有相反的第一端和第二端、即相反的第一电极和第二电极。
第一转换开关SD1和第二转换开关SD2中的每一个具有作为第一端子的漏极、作为第二端子的源极和作为控制端子的栅极。
第一转换开关SD1的源极在连接点P3处连接至第二转换开关SD2的漏极。第一次级线圈57的第一端连接至转换电容器88的第一端，并且转换电容器88的第二端连接至第一转换开关SD1的源极与第二转换开关SD2的漏极之间的连接点P3。第一转换开关SD1的漏极连接至第一高压端子TH1，并且第二转换开关SD2的源极连接至第二次级线圈58的第二端和第二高压端子TH2两者。经由端子TH2连接至高压蓄电池30的负端子的线和第二转换开关SD2的源极，用作电力转换设备40E的第二共用信号接地件。
第一次级线圈57的第二端和第二次级线圈58的第一端彼此串联连接。
第一初级线圈55和第一次级线圈57彼此磁性耦合，并且第二初级线圈56和第二次级线圈58彼此磁性耦合。
当电流从第一初级线圈55的第二端流向其第一端时，第一次级线圈57的第一端和第二端的极性相对为正和负。类似地，当电流从第二初级线圈56的第二端流向其第一端时，第二次级线圈58的第一端和第二端的极性相对为负和正。初级线圈55、56可以彼此集成，并且次级线圈57、58可以彼此集成。
第六实施例的控制器100构造成以与第五开关Q5和第八开关Q8中每一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第一转换开关SD1的接通/断开切换操作进行控制，并且以与第六开关Q6和第七开关Q7中每一个的接通/断开切换操作相同的方式，对第二转换开关SD2的接通/断开切换操作进行控制。
由于第六实施例的电力转换设备40E基本上具有与第一实施例的电力转换设备40的构造相同的构造，因此，第六实施例的电力转换设备40E获得与第一实施例的电力转换设备40所获得的相同的技术效果。
另外，第六实施例的电力转换设备40E构造成，使得第一成对的第一初级线圈55和第一次级线圈57以及第二成对的第二初级线圈56和第二次级线圈58，用作第一电感器51及第二电感器52和变压器70两者。换言之，第六实施例的电力转换设备40E构造成，使得第一初级线圈55用作第一电感器51和变压器70的初级线圈71两者，并且第二初级线圈56用作第二电感器52和变压器70的初级线圈71两者。
因此，这种构造能使构成电力转换设备40E的元件的数量减少到更少。
上述第一实施例至第六实施例中的每一个都可以可变地变型。
例如，根据第一实施例至第四实施例中每一个的第一装置至第四装置中的每一个不限于蓄电池，使得诸如高容量电容器的其它类似装置可以用作相应的第一装置至第四装置。
任何电气装置、即电气负载，诸如空调装置、电动转向装置或集成起动电动机(ISG)，可连接至上述成对的第一中压端子TM1和第二中压端子TM2中的每一个，以及上述成对的第一高压端子TH1和第二高压端子TH2中的每一个。
虽然本文已经描述了本公开的说明性实施例，但本领域技术人员基于本公开内容能够领会到，本公开并不限于本文所描述的实施例，而是包括具有变型、省略、(例如，跨越不同实施例的方面的)组合、添加和/或替代的任意且所有的实施例。权利要求书中的限制基于权利要求书中所采用的语言被宽泛地理解，而不限于本说明书中或者在本申请的审查期间描述的示例，这些示例被理解为非排它性的。

Claims (9)

1.一种电力转换设备，用于在至少第一装置、第二装置和第三装置之间进行电力转换，所述第一装置两端的第一端子电压设定为高于所述第二装置两端的第二端子电压，并且低于所述第三装置两端的第三端子电压，所述电力转换器包括：
初级转换器，所述初级转换器构造成在所述第一装置与所述第二装置之间进行电力转换，所述初级转换器具有第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及电容器，
所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述电容器以全桥构造连接来构成全桥转换器，所述全桥转换器具有在所述第三开关与所述第四开关之间的第一连接点和在所述电容器与所述第二开关之间的第二连接点，
所述第一开关串联连接在所述全桥转换器与所述第一装置之间；
次级转换器，所述次级转换器具有连接至所述第三装置的至少一个转换开关；
磁路，所述磁路构造成磁性连接在所述初级转换器与所述次级转换器之间，同时在所述初级转换器与所述次级转换器之间电绝缘，
所述次级转换器构造成对在变压器与所述第三装置之间传输的电力进行电力转换；
第一电感器，所述第一电感器连接在所述全桥转换器的所述第一连接点与所述第二装置之间；
第二电感器，所述第二电感器连接在所述全桥转换器的所述第二连接点与所述第二装置之间；以及
控制器，所述控制器构造成
对所述至少一个转换开关的接通/断开切换操作进行控制，
交替地接通所述第一开关和所述第二开关，并且
交替地接通所述第三开关和所述第四开关。
2.如权利要求1所述的电力转换设备，其特征在于，
所述磁路包括变压器，所述变压器包括：
初级线圈，所述初级线圈具有相反的第一端和第二端；以及
次级线圈，所述次级线圈磁性耦合至所述初级线圈，同时与所述初级线圈电绝缘，
所述初级线圈的所述第一端连接至所述第一连接点，所述初级线圈的所述第二端连接至所述第二连接点。
3.如权利要求1所述的电力转换设备，其特征在于，
所述第一电感器是第一初级线圈，
所述第二电感器是第二初级线圈，
所述磁路包括：
第一次级线圈，所述第一次级线圈具有相反的第一端和第二端，并且磁性耦合至所述第一初级线圈，所述第一次级线圈的所述第一端连接至所述次级转换器；
第二次级线圈，所述第二次级线圈具有相反的第一端和第二端，所述第二次级线圈的所述第一端串联连接至所述第一次级线圈的所述第二端。
4.如权利要求2所述的电力转换设备，其特征在于，
所述初级线圈具有预定的第一匝数，
所述次级线圈具有预定的第二匝数，
在所述第一装置两端的所述第一端子电压、所述第三装置两端的所述第三端子电压、所述初级线圈的所述第一匝数与所述次级线圈的所述第二匝数之间满足以下等式：
N1：N2＝(0.5×V1)：V3
其中，
N1表示所述初级线圈的所述第一匝数；
N2表示所述次级线圈的所述第二匝数；
V1表示所述第一装置两端的所述第一端子电压；以及
V3表示所述第三装置两端的所述第三端子电压。
5.如权利要求3所述的电力转换设备，其特征在于，
所述初级线圈具有预定的第一匝数，
所述次级线圈具有预定的第二匝数，
在所述第一装置两端的所述第一端子电压、所述第三装置两端的所述第三端子电压、所述初级线圈的所述第一匝数与所述次级线圈的所述第二匝数之间满足以下等式：
N1：N2＝(0.5×V1)：V3
其中，
N1表示所述初级线圈的所述第一匝数；
N2表示所述次级线圈的所述第二匝数；
V1表示所述第一装置两端的所述第一端子电压；以及
V3表示所述第三装置两端的所述第三端子电压。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电力转换设备，其特征在于，
所述控制器构造成使用针对所述第一开关至所述第四开关中的相应一个设定的占空因数，来对所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中每一个的接通/断开切换操作进行控制，所述占空因数由以下等式表示：
Figure FDA0004085859510000031
其中：
Duty表示针对所述第一开关至所述第四开关中的每一个设定的所述占空因数；
V1表示所述第一装置两端的所述第一端子电压；以及
V2表示所述第二装置两端的所述第二端子电压。
7.如权利要求1至5中任一项所述的电力转换设备，其特征在于，
所述第一装置两端的第一端子电压是所述第二装置两端的所述第二端子电压的四倍，
所述控制器构造成使用50％的占空因数，来对所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中每一个的接通/断开切换操作进行控制。
8.如权利要求1至5中任一项所述的电力转换设备，其特征在于，
所述控制器构造成对所述第二开关的从断开状态到其接通状态的第一开关定时与所述转换开关的从断开状态到其接通状态的第二开关定时之间的差进行调节。
9.如权利要求1至5中任一项所述的电力转换设备，其特征在于，
所述控制器构造成对所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的每一个的占空因数进行调节，从而对在所述第一装置与所述第三装置之间传输的电力进行调节。
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