TW201814998A - 電源轉換裝置、供電系統及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
電源轉換裝置包含以並聯形式電性耦接的第一功率模組與第二功率模組、迴流抑制電路以及驅動電路。迴流抑制電路的第一端與第二端分別電性耦接於第一功率模組與第二功率模組。迴流抑制電路的第三端與第四端彼此電性耦接。迴流抑制電路包含耦合差模電感、第一電感單元以及第二電感單元。耦合差模電感的第一繞組電性耦接於第一功率模組,第二繞組電性耦接於第二功率模組。第一電感單元電性耦接於第一繞組。第二電感單元電性耦接於第二繞組。驅動電路用以根據電流偵測訊號輸出驅動訊號至第一功率模組以及第二功率模組。
Description
本案係關於一種供電系統,且特別係關於一種並聯多功率模組的供電系統。
近來,隨著容量需求不斷提升,備援供電系統可透過並聯多組功率模組增加系統容量,藉此提升系統所能傳輸的電力。
然而,由於受到控制訊號延遲程度不一的影響,於穩態時各組彼此並聯的功率模組之間容易產生迴流電流,暫態時也容易有劇烈的電流變化,嚴重時甚至可能導致系統內的元件毀損。因此,如何實現各組功率模組之間的均流,實為本領域當前重要的研究課題。
本揭示內容的一種態樣為一種電源轉換裝置。電源轉換裝置包含:一第一功率模組以及一第二功率模組,其中該第一功率模組以及該第二功率模組,以並聯形式彼此電性耦接;一迴流抑制電路,其中該迴流抑制電路的一第一端與一第二端分別電性耦接於該第一功率模組與該第二功率模組,該迴流抑制電路的一第三端與一第四端彼此電性耦接,該迴流抑制電路包含:一耦合差模電感,包含一第一繞組與一第二繞組,其中該第一繞組電性耦接於該第一功率模組,該第二繞組電性耦接於該第二功率模組;一第一電感單元,電性耦接於該第一繞組;以及一第二電感單元,電性耦接於該第二繞組;以及一驅動電路,用以根據一電流偵測訊號輸出一驅動訊號至該第一功率模組以及該第二功率模組。
在本揭示內容部分實施例中,該第一功率模組的一第一端以及該第二功率模組的一第一端電性耦接於一直流匯流排的正極端,該第一功率模組的一第二端以及該第二功率模組的一第二端電性耦接於該直流匯流排的負極端,該第一功率模組的一第三端以及該第二功率模組的一第三端分別電性耦接於該第一繞組以及該第二繞組,該第一功率模組以及該第二功率模組係根據相同的該驅動訊號進行驅動。
在本揭示內容部分實施例中,該迴流抑制電路的該第三端與該第四端電性耦接於一電網,該第一功率模組以及該第二功率模組分別用以根據該驅動訊號,經由該迴流抑制電路自該電網接收一第一電流以及一第二電流,以對該直流匯流排供電。
在本揭示內容部分實施例中,電源轉換裝置更包含一電流偵測單元,用以偵測流經該第一繞組的該第一電流或流經該第二繞組的該第二電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路根據該電流偵測訊號驅動該第一功率模組以及該第二功率模組。
在本揭示內容部分實施例中,電源轉換裝置更包含一電流偵測單元,用以偵測該電網的一輸入電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路驅動該第一功率模組以及該第二功率模組,其中該輸入電流為該第一電流與該第二電流之總和。
在本揭示內容部分實施例中,該迴流抑制電路的該第三端與該第四端電性耦接於一負載,該第一功率模組以及該第二功率模組分別用以根據該驅動訊號,經由該迴流抑制電路自該直流匯流排輸出一第三電流以及一第四電流,以對該負載供電。
在本揭示內容部分實施例中,電源轉換裝置更包含一電流偵測單元,用以偵測流經該第一繞組的該第三電流或流經該第二繞組的該第四電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路根據該電流偵測訊號驅動該第一功率模組以及該第二功率模組。
在本揭示內容部分實施例中,電源轉換裝置更包含一電流偵測單元,用以偵測該電源轉換裝置輸出至該負載的一輸出電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路驅動該第一功率模組以及該第二功率模組,其中該輸出電流為該第三電流與該第四電流之總和。
在本揭示內容部分實施例中,該第一繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第三端,並透過該第一電感單元電性耦接於該迴流抑制電路的該第一端,該第二繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第四端,並透過該第二電感單元電性耦接於該迴流抑制電路的該第二端。
在本揭示內容部分實施例中,該第一繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第一端,該第二繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第二端,該第一電感單元電性耦接至該迴流抑制電路的該第三端,該第二電感單元電性耦接至該迴流抑制電路的該第四端。
在本揭示內容部分實施例中,該第一功率模組以及該第二功率模組分別包含:一第一開關,該第一開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第一端,該第一開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端;以及一第二開關,該第二開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端,該第二開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第二端。
在本揭示內容部分實施例中,該第一功率模組以及該第二功率模組分別包含:一第一開關,該第一開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第一端;一第二開關,該第二開關的一第一端電性耦接於該第一開關的一第二端,該第二開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端;一第三開關,該第三開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端;一第四開關,該第四開關的一第一端電性耦接於該第三開關的一第二端,該第四開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第二端;以及一第一二極體,該第一二極體的一第一端電性耦接於該第一開關的該第二端,該第一二極體的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的一第四端;一第二二極體,該第二二極體的一第一端電性耦接於該第一二極體的該第二端,該第二二極體的一第二端電性耦接於該第三開關的該第二端;其中該第一功率模組及該第二功率模組的該第四端電性耦接於該直流匯流排的一中性點。
在本揭示內容部分實施例中,該第一功率模組以及該第二功率模組分別包含:一第一開關,該第一開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第一端,該第一開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端;一第二開關,該第二開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端,該第二開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第二端;一第三開關,該第三開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端;以及一第四開關,該第四開關的一第一端電性耦接於該第三開關的一第二端,該第四開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的一第四端;其中該第一功率模組及該第二功率模組的該第四端電性耦接於該直流匯流排的一中性點。
在本揭示內容部分實施例中,電源轉換裝置,更包含:一第三功率模組,以並聯形式彼此電性耦接於該第一功率模組;其中該迴流抑制電路的一第五端電性耦接於該第三功率模組,該迴流抑制電路的一第六端與該迴流抑制電路的該第三端彼此電性耦接,該迴流抑制電路更包含:一第二耦合差模電感,包含一第三繞組與一第四繞組,其中該第三繞組電性耦接於該第二功率模組,該第四繞組電性耦接於該第三功率模組;以及一第三電感單元,電性耦接於該第四繞組;其中該驅動電路更用以根據該電流偵測訊號輸出該驅動訊號至該第三功率模組。
本揭示內容的另一態樣為一種供電系統。供電系統包含:一電網側轉換裝置,用以自一電網接收一輸入電流,以對一直流匯流排供電;以及一負載側轉換裝置,用以自該直流匯流排輸出一輸出電流以對一負載供電;其中該電網側轉換裝置包含:一第一電網側功率模組以及一第二電網側功率模組,其中該第一電網側功率模組以及該第二電網側功率模組以並聯形式彼此電性耦接於該直流匯流排,分別用以自該電網接收一第一輸入電流以及一第二輸入電流至該直流匯流排;一電網側迴流抑制電路,其中該電網側迴流抑制電路的一第一端與一第二端分別電性耦接於該第一電網側功率模組與該第二電網側功率模組,該電網側迴流抑制電路的一第三端與一第四端彼此電性耦接,該電網側迴流抑制電路包含:一耦合差模電感,包含一第一繞組與一第二繞組,其中該第一繞組電性耦接於該第一電網側功率模組,該第二繞組電性耦接於該第二電網側功率模組;一第一電感單元,電性耦接於該第一繞組;以及一第二電感單元,電性耦接於該第二繞組;以及一電網側驅動電路,用以根據一電網側電流偵測訊號輸出一電網側驅動訊號至該第一電網側功率模組以及該第二電網側功率模組,以控制該第一輸入電流以及該第二輸入電流的大小。
在本揭示內容部分實施例中,該負載側轉換裝置包含:一第一負載側功率模組以及一第二負載側功率模組,其中該第一負載側功率模組以及該第二負載側功率模組以並聯形式彼此電性耦接於該直流匯流排,分別用以自該直流匯流排輸出一第一輸出電流以及一第二輸出電流至該負載;一負載側迴流抑制電路,其中該負載側迴流抑制電路的一第一端與一第二端分別電性耦接於該第一負載側功率模組與該第二負載側功率模組,該負載側迴流抑制電路的一第三端與一第四端彼此電性耦接,該負載側迴流抑制電路包含:一第二耦合差模電感,包含一第三繞組與一第四繞組,其中該第三繞組電性耦接於該第一負載側功率模組,該第四繞組電性耦接於該第二負載側功率模組;一第三電感單元,電性耦接於該第三繞組;以及一第四電感單元,電性耦接於該第四繞組;以及一負載側驅動電路,用以根據一負載側電流偵測訊號輸出一負載側驅動訊號至該第一負載側功率模組以及該第二負載側功率模組,以控制該第一輸出電流以及該第二輸出電流的大小。
在本揭示內容部分實施例中,該第一電網側功率模組的一第一端以及該第二電網側功率模組的一第一端電性耦接於該直流匯流排的正極端,該第一電網側功率模組的一第二端以及該電網側第二功率模組的一第二端電性耦接於該直流匯流排的負極端,該第一電網側功率模組的一第三端以及該第二電網側功率模組的一第三端分別電性耦接於該第一繞組以及該第二繞組,該第一電網側功率模組以及該第二電網側功率模組係根據相同的該電網側驅動訊號進行驅動。
本揭示內容的另一態樣為一種控制方法。控制方法包含:由一驅動電路根據一電流偵測訊號輸出一驅動訊號至一第一功率模組以及一第二功率模組,其中該第一功率模組以及該第二功率模組,以並聯形式彼此電性耦接;由該第一功率模組根據該驅動訊號控制一第一支路上的一第一電流;由該第二功率模組根據該驅動訊號控制一第二支路上的一第二電流;以及透過一迴流抑制電路平衡該第一電流與該第二電流,其中該迴流抑制電路中一第一電感單元與一耦合差模電感的一第一繞組設置於該第一支路上,一第二電感單元與該耦合差模電感的一第二繞組設置於該第二支路上。
在本揭示內容部分實施例中,控制方法更包含:由一電流偵測單元根據該第一電流、該第二電流或該第一電流與該第二電流之和輸出該電流偵測訊號至該驅動電路;由該第一功率模組根據該驅動訊號透過該第一支路自一電網接收該第一電流,以對一直流匯流排供電;以及由該第二功率模組根據該驅動訊號透過該第二支路自該電網接收該第二電流,以對該直流匯流排供電。
在本揭示內容部分實施例中,控制方法更包含:由一電流偵測單元根據該第一電流、該第二電流或該第一電流與該第二電流之和輸出該電流偵測訊號至該驅動電路;由該第一功率模組根據該驅動訊號透過該第一支路自一直流匯流排接收該第一電流,以對一負載供電;以及由該第二功率模組根據該驅動訊號透過該第二支路自該直流匯流排接收該第二電流,以對該負載供電。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明,以更好地理解本案的態樣,但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍,而結構操作之描述非用以限制其執行之順序,任何由元件重新組合之結構,所產生具有均等功效的裝置,皆為本揭露所涵蓋的範圍。此外,根據業界的標準及慣常做法,圖式僅以輔助說明為目的,並未依照原尺寸作圖,實際上各種特徵的尺寸可任意地增加或減少以便於說明。下述說明中相同元件將以相同之符號標示來進行說明以便於理解。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms),除有特別註明外,通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論,以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
此外,在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等,均為開放性的用語,即意指『包含但不限於』。此外,本文中所使用之『及/或』,包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。
於本文中,當一元件被稱為『連接』或『耦接』時,可指『電性連接』或『電性耦接』。『連接』或『耦接』亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外,雖然本文中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件,該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明,否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位,亦非用以限定本發明。
請參考第1圖。第1圖為根據本案部分實施例所繪示的備援供電系統100的示意圖。如第1圖所示,在部分實施例中,備援供電系統100包含電網側轉換裝置120以及負載側轉換裝置140。備援供電系統100用以自電網200接收輸入電流Iin,並相應輸出一輸出電流Iout對負載300供電。具體來說,電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140彼此透過直流匯流排的正極端Bus+以及直流匯流排的負極端Bus-電性耦接。如此一來,電網側轉換裝置120便可自電網200接收輸入電流Iin對直流匯流排供電,負載側轉換裝置140便可自直流匯流排輸出一輸出電流Iout以對負載300供電,並透過備援供電系統100中跨接於直流匯流排的正極端Bus+與負極端Bus-之間的電容單元C11、C12與電容單元C21、C22等儲能元件進行儲能。此外,在部分實施例中,負載側轉換裝置140亦可自直流匯流排輸出一輸出電流Iout至電網。當負載側轉換裝置140電性耦接至電網並對電網供電時,備援供電系統100亦可作為具備主動濾波能力(Active Power Filter,APF)的備援供電系統。
如第1圖所示,在部分實施例中,電網側轉換裝置120以及負載側轉換裝置140可分別包含多個彼此以並聯形式電性耦接的功率模組(如:電網側功率模組124a、124b以及負載側功率模組144a、144b),以滿足備援供電系統100的容量需求。此外,電網側轉換裝置120以及負載側轉換裝置140可分別包含電網側迴流抑制電路122以及負載側迴流抑制電路142,以實現並聯功率模組之間的電流平衡與自主均流(auto balance),避免並聯功率模組之間產生迴流對電路元件造成損害。以下段落將搭配圖示分別針對電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140中電網側迴流抑制電路122、負載側迴流抑制電路142抑制迴流的詳細操作進行說明。
如圖所示,在部分實施例中,電網側轉換裝置120包含濾波電感LF1、濾波電容CF1、電網側迴流抑制電路122、電網側功率模組124a、124b、電網側驅動電路126以及電流偵測單元128。
濾波電感LF1與濾波電容CF1電性耦接於電網側轉換裝置120的輸入端。在結構上,濾波電感LF1與濾波電容CF1彼此電性耦接以形成濾波電路,用以接收輸入電流Iin並對輸入電流Iin進行濾波。
電網側迴流抑制電路122電性耦接於濾波電感LF1以及濾波電容CF1。具體來說,電網側迴流抑制電路122的第一端與第二端分別電性耦接於電網側功率模組124a與電網側功率模組124b。電網側迴流抑制電路122的第三端與第四端彼此電性耦接,並用以接收經濾波後的輸入電流Iin。
如第1圖所示,電網側迴流抑制電路122包含耦合差模電感Ldm1、電感單元L1a以及電感單元L1b。耦合差模電感Ldm1包含彼此耦合的第一繞組與第二繞組。耦合差模電感Ldm1的第一繞組與電感單元L1a彼此電性耦接,設置於第一支路上,並用以將分流後的電流I1傳送至電網側功率模組124a。耦合差模電感Ldm1的第二繞組與電感單元L1b彼此電性耦接,設置於第二支路上,並用以將分流後的電流I2傳送至電網側功率模組124b。如此一來,輸入電流Iout便可分流為電流I1、I2並分別傳輸至電網側功率模組124a、電網側功率模組124b。
藉此,利用耦合差模電感Ldm1的第一繞組與第二繞組上的磁通平衡,便可實現於電路穩態時,第一支路上的電流I1與第二支路上的電流I2的自主均流(auto balance)。
在結構上,電網側功率模組124a的第一端以及電網側功率模組124b的第一端電性耦接於直流匯流排的正極端Bus+。電網側功率模組124a的第二端以及電網側功率模組124b的第二端電性耦接於直流匯流排的負極端Bus-。電網側功率模組124a的第三端電性耦接於耦合差模電感Ldm1的第一繞組。電網側功率模組124b的第三端電性耦接於耦合差模電感Ldm1的第二繞組。
電網側驅動電路126用以根據電網側電流偵測訊號SS1輸出電網側驅動訊號CS1至電網側功率模組124a以及電網側功率模組124b。換言之,電網側功率模組124a以及電網側功率模組124b係根據相同的電網側驅動訊號CS1進行驅動。
在傳遞電網側驅動訊號CS1進行驅動時,由於電路元件本身製程差異,可能導致電網側驅動訊號CS1傳遞至電網側功率模組124a、124b的時間延遲不一。除了於電路穩態時產生迴流外,亦會進而導致電網側功率模組124a、124b導通時暫態的電流變化。由於在本案的電網側迴流抑制電路122中,除了耦合差模電感Ldm1第一繞組與第二繞組上本身的漏感LK1a、LK1b之外,耦合差模電感Ldm1的一次繞組與二次繞組更分別與電感單元L1a、電感單元L1b串聯,因此整體等效電感值提高,可進一步抑制電路穩態時的迴流,亦可抑制因上述時間延遲差異所導致電網側功率模組124a、124b導通時的暫態電流變化。藉此,電網側功率模組124a、124b便可提供穩定的電流至電容單元C11、C12,對直流匯流排供電。
具體來說,在部分實施例的迴流抑制電路中,耦合差模電感其中一側的端點直接相互耦接,做為一個接點使用,並於耦合差模電感的端點與功率模組的輸出/輸入端之間耦接單一的電感元件。此時,迴流抑制電路的抑制迴流能力僅取決於耦合磁化電感本身的漏感。如此一來,由於漏感大小由耦合電感圈數決定,當耦合磁化電感應用於大電流並聯的電路時,耦合電感圈數較少,漏感也較小,進而導致抑制能力不佳。相對地,在本案部分實施例中,將單一電感元件分成電感單元L1a、電感單元L1b分別設置於不同電流支路中與耦合差模電感Ldm1的繞組串聯,可提高各個支路上的等效電感值。其中,電感單元L1a、電感單元L1b分別獨立於耦合差模電感Ldm1的漏感LK1a、LK1b。藉此,便可有效抑制暫態時電流變化的大小以及各個功率模組間穩態時電流的迴流。此外,將單一電感元件分成兩組電感單元L1a、電感單元L1b分流,更可有助於大電流時的散熱效果,避免電路過熱導致操作異常。
在部分實施例中,電網側電流偵測單元128可偵測電網200的輸入電流Iin,並相應輸出電網側電流偵測訊號SS1至電網側驅動電路126,使得電網側驅動電路126驅動電網側功率模組124a、124b,其中輸入電流Iin為流經第一支路的電流I1與流經第二支路的電流I2之總和。
在部分實施例中,電網側轉換裝置120包含電容單元C11、C12。在結構上,電容單元C11的第一端電性耦接於直流匯流排的正極端Bus+,電容單元C11的第二端電性耦接於直流匯流排的中性點(如:系統的接地端)。電容單元C12的第一端電性耦接於電容單元C11的第二端,電容單元C12的第二端電性耦接於直流匯流排的負極端Bus-。如此一來,彼此並聯的電網側功率模組124a、124b便可搭配電容單元C11、C12,將自電網200接收的電能儲存於直流匯流排上的電容單元C11、C12中。
藉此,透過以上功能模組的協同操作,電網側轉換裝置120便可避免因電流I1、I2不平衡所產生的迴流對電路元件造成損害,並透過彼此並聯的多個電網側功率模組124a、124b進行功率傳輸,以滿足備援供電系統100的容量需求。
與電網側轉換裝置120相似,在部分實施例中,負載側轉換裝置140包含輸出電容Co、負載側迴流抑制電路142、負載側功率模組144a、144b、負載側驅動電路146以及電流偵測單元148。
在部分實施例中,負載側迴流抑制電路142的第一端與第二端分別電性耦接於負載側功率模組144a與負載側功率模組144b。負載側迴流抑制電路142的第三端與第四端彼此電性耦接,並電性耦接至輸出電容Co,用以對負載300提供輸出電流Iout,以對負載300供電。
與電網側迴流抑制電路122相似,在部分實施例中,負載側迴流抑制電路142包含耦合差模電感Ldm2、電感單元L2a以及電感單元L2b。耦合差模電感Ldm2包含彼此耦合的第一繞組與第二繞組。耦合差模電感Ldm2的第一繞組與電感單元L2a彼此電性耦接,設置於第一支路上,並用以將分流後的電流I3自負載側功率模組144a傳送至負載300。耦合差模電感Ldm2的第二繞組與電感單元L2b彼此電性耦接,設置於第二支路上,並用以將分流後的電流I4自負載側功率模組144b傳送至負載300。如此一來,電流I3、I4便可分別自負載側功率模組144a、負載側功率模組144b於負載側轉換裝置140的輸出端匯流為輸出電流Iout,以對負載300供電。
藉此,利用耦合差模電感Ldm2的第一繞組與第二繞組上的磁通平衡,便可實現第一支路上的電流I3與第二支路上的電流I4的自主均流(auto balance)。
在結構上,負載側功率模組144a的第一端以及負載側功率模組144b的第一端電性耦接於直流匯流排的正極端Bus+。負載側功率模組144a的第二端以及負載側功率模組144b的第二端電性耦接於直流匯流排的負極端Bus-。負載側功率模組144a的第三端電性耦接於耦合差模電感Ldm2的第一繞組。負載側功率模組144b的第三端電性耦接於耦合差模電感Ldm2的第二繞組。
負載側驅動電路146用以根據負載側電流偵測訊號SS2輸出負載側驅動訊號CS2至負載側功率模組144a以及負載側功率模組144b。換言之,與電網側功率模組124a、124b相似,負載側功率模組144a、144b亦根據相同的負載側驅動訊號CS2進行驅動。
因此,與電網側轉換裝置120相似,由於負載側迴流抑制電路142中,除了耦合差模電感Ldm2第一繞組與第二繞組上本身的漏感LK2a、LK2b之外,耦合差模電感Ldm2的一次繞組與二次繞組更分別與電感單元L2a、電感單元L2b串聯,因此整體等效電感值提高,可進一步抑制因時間延遲差異所導致負載側功率模組144a、144b導通時的穩態迴流以及暫態電流變化。藉此,負載側功率模組144a、144b便可自電容單元C21、C22提供穩定的電流對負載供電。
相似地,在部分實施例中,負載側轉換裝置140中的負載側電流偵測單元148可偵測備援供電系統100輸出至負載300的輸出電流Iout,並相應輸出負載側電流偵測訊號SS2至負載側驅動電路146,使得負載側驅動電路146驅動負載側功率模組144a、144b,其中輸出電流Iout為流經第一支路的電流I3與流經第二支路的電流I4之總和。具體來說,在本案部分實施例中,電網側電流偵測單元128與負載側電流偵測單元148可由應用霍爾效應的各種霍爾元件實現,亦可透過其他合適的電子元件或磁性元件實現。
在部分實施例中,負載側轉換裝置140包含電容單元C21、C22。在結構上,電容單元C21的第一端電性耦接於直流匯流排的正極端Bus+,電容單元C21的第二端電性耦接於直流匯流排的中性點(如:系統的接地端)。電容單元C22的第一端電性耦接於電容單元C21的第二端,電容單元C22的第二端電性耦接於直流匯流排的負極端Bus-。如此一來,彼此並聯的負載側功率模組144a、144b便可搭配電容單元C21、C22,自直流匯流排將電力輸出至負載300。
藉此,透過以上功能模組的協同操作,負載側轉換裝置140亦可避免因電流I3、I4不平衡所產生的迴流對電路元件造成損害,並透過彼此並聯的多個負載側功率模組144a、144b進行功率傳輸,以滿足備援供電系統100的容量需求。
具體來說,在部分實施例中,備援供電系統100中的電網側功率模組124a、124b以及負載側功率模組144a、144b可由不同的電路結構實現。請參考第2圖。第2圖為根據本案部分實施例所繪示的備援供電系統100的示意圖。於第2圖中,與第1圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解,且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明,若非與第2圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者,於此不再贅述。
如第2圖所示,在部分實施例中,電網側功率模組124a包含開關S11、S12,電網側功率模組124b包含開關S21、S22。負載側功率模組144a包含開關S31、S32,負載側功率模組144b包含開關S41、S42。在結構上,開關S11的第一端電性耦接於電網側功率模組124a的第一端(即:直流匯流排的正極端Bus+)。開關S11的第二端電性耦接於電網側功率模組124a的第三端。開關S12的第一端電性耦接於電網側功率模組124a的第三端。開關S12的第二端電性耦接於電網側功率模組124a的第二端(即:直流匯流排的負極端Bus-)。
相似地,開關S21的第一端電性耦接於電網側功率模組124b的第一端(即:直流匯流排的正極端Bus+)。開關S21的第二端電性耦接於電網側功率模組124b的第三端。開關S22的第一端電性耦接於電網側功率模組124b的第三端。開關S22的第二端電性耦接於電網側功率模組124b的第二端(即:直流匯流排的負極端Bus-)。
相似地,開關S31的第一端電性耦接於負載側功率模組144a的第一端(即:直流匯流排的正極端Bus+)。開關S31的第二端電性耦接於負載側功率模組144a的第三端。開關S32的第一端電性耦接於負載側功率模組144a的第三端。開關S32的第二端電性耦接於負載側功率模組144a的第二端(即:直流匯流排的負極端Bus-)。
相似地,開關S41的第一端電性耦接於負載側功率模組144b的第一端(即:直流匯流排的正極端Bus+)。開關S41的第二端電性耦接於負載側功率模組144b的第三端。開關S42的第一端電性耦接於負載側功率模組144b的第三端。開關S42的第二端電性耦接於負載側功率模組144b的第二端(即:直流匯流排的負極端Bus-)。
如此一來,電網側功率模組124a、124b中的開關S11、S12以及開關S21、S22便可自電網側驅動電路126接收相同的電網側驅動訊號CS1,據以相應導通或關斷,使得電網側轉換裝置120透過相互並聯的電網側功率模組124a、124b,自電網200接收輸入電流Iin對直流匯流排供電。相似地,負載側功率模組144a、144b中的開關S31、S32以及開關S41、S42亦可自負載側驅動電路146接收相同的負載側驅動訊號CS2,據以相應導通或關斷,使得負載側轉換裝置140透過相互並聯的負載側功率模組144a、144b,自直流匯流排輸出相應的輸出電流Iout對負載300供電。
請參考第3A圖與第3B圖。第3A圖與第3B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140的示意圖。於第3A圖與第3B圖中,與第1圖、第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解,且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明,若非與第3A圖與第3B圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者,於此不再贅述。
如第3A圖與第3B圖所示,在部分實施例中,電網側功率模組124a包含開關S11、S12、S13、S14以及二極體D11、D12,電網側功率模組124b包含開關S21、S22、S23、S24以及二極體D21、D22。負載側功率模組144a包含開關S31、S32、S33、S34以及二極體D31、D32,負載側功率模組144b包含開關S41、S42、S43、S44以及二極體D41、D42。
以電網側功率模組124a為例,在結構上,開關S11的第一端電性耦接於電網側功率模組124a的第一端(即:直流匯流排的正極端Bus+)。開關S11的第二端電性耦接於開關S12的第一端。開關S12的第二端電性耦接於電網側功率模組124a的第三端。開關S13的第一端電性耦接於電網側功率模組124a的第三端。開關S13的第二端電性耦接於開關S14的第一端。開關S14的第二端電性耦接於電網側功率模組124a的第二端(即:直流匯流排的負極端Bus-)。
二極體D11的第一端(如:負極端)電性耦接於開關S11的第二端,二極體D11的第二端(如:正極端)電性耦接於電網側功率模組124a的第四端,其中電網側功率模組124a的第四端電性耦接於直流匯流排的中性點。二極體D12的第一端(如:負極端)電性耦接於二極體D11的第二端,二極體D12的第二端(如:正極端)電性耦接於開關S13的第二端。
電網側功率模組124b以及負載側功率模組144a、144b中的開關S21~S24、S31~S34、S41~S44與二極體D21、D22、D31、D32、D41、D44的電性連接方式與電網側功率模組124a中的開關S11~S14、二極體D11、D12相似,故不再於此贅述。
換言之,除了第2圖中所示的兩階(2-level)架構的功率模組之外,電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140亦可如第3A圖與第3B圖所示,由開關元件與二極體元件實現三階中性點箝位(3-level NPC)架構的電網側功率模組124a、124b以及負載側功率模組144a、144b。
請參考第4A圖與第4B圖。第4A圖與第4B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140的示意圖。於第4A圖與第4B圖中,與第3A圖與第3B圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解,且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明,若非與第4A圖與第4B圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者,於此不再贅述。
如第4A圖與第4B圖所示,在部分實施例中,電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140亦可由開關元件實現三階T型中性點箝位(3-level TNPC)架構的電網側功率模組124a、124b以及負載側功率模組144a、144b。
以電網側功率模組124a為例,在結構上,開關S11的第一端電性耦接於電網側功率模組124a的第一端(即:直流匯流排的正極端Bus+)。開關S11的第二端電性耦接於電網側功率模組124a的第三端。開關S12的第一端電性耦接於電網側功率模組124a的第三端。開關S12的第二端電性耦接於開關S13的第一端。開關S13的第二端電性耦接於電網側功率模組124a的第四端,其中電網側功率模組124a的第四端電性耦接於直流匯流排的中性點。開關S14的第一端電性耦接於電網側功率模組124a的第三端。開關S14的第二端電性耦接於電網側功率模組124a的第二端(即:直流匯流排的負極端Bus-)。
在本實施例中,電網側功率模組124b以及負載側功率模組144a、144b中的開關S21~S24、S31~S34、S41~S44的電性連接方式與電網側功率模組124a中的開關S11~S14相似,故不再於此贅述。
如第2圖、第3A圖與第3B圖,以及第4A圖與第4B圖所繪示,在各個實施例中,電網側功率模組124a、124b以及負載側功率模組144a、144b可以根據實際需求以多種不同電路架構實現。值得注意的是,圖式中所繪示的電網側功率模組124a、124b以及負載側功率模組144a、144b電路架構僅為示例之用,並非用以限制本案。
請參考第5A圖與第5B圖。第5A圖與第5B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140的示意圖。於第5A圖與第5B圖中,與第1圖、第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解,且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明,若非與第5A圖與第5B圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者,於此不再贅述。
如第5A圖所示,在部分實施例中,電流偵測單元128可選擇性地設置於第一支路上或是第二支路上,用以偵測流經第一繞組的電流I1或流經第二繞組的電流I2,並相應輸出電網側電流偵測訊號SS1至電網側驅動電路126,使得電網側驅動電路126根據電網側電流偵測訊號SS1驅動電網側功率模組124a、124b。舉例來說,電流偵測單元128可設置於第一支路上並偵側電流I1。透過耦合差模電感Ldm1的第一繞組與第二繞組上的磁通平衡,第一支路上的電流I1與第二支路上的電流I2可實現均流,因此電流偵測單元128僅需偵側其中一條支路上的電流(如:電流I1)並輸出相應的電網側電流偵測訊號SS1,電網側驅動電路126便可據以驅動電網側功率模組124a、124b,以控制輸入電流Iin的大小。
相似地,如第5B圖所示,在部分實施例中,負載側轉換裝置140中的電流偵測單元148可選擇性地設置於第一支路上或是第二支路上。電流偵測單元148用以偵測流經第一繞組的電流I3或流經第二繞組的電流I4,並相應輸出負載側電流偵測訊號SS2至負載側驅動電路146,使得負載側驅動電路146根據負載側電流偵測訊號SS2驅動負載側功率模組144a、144b。電流偵測單元148亦僅需偵側其中一條支路上的電流(如:電流I3)並輸出相應的負載側電流偵測訊號SS2,負載側驅動電路146便可據以驅動負載側功率模組144a、144b,以控制輸出電流Iout的大小,其詳細原理已於先前段落中詳細說明,故不再於此贅述。
此外,在第2圖所示實施例中,耦合差模電感Ldm1、Ldm2的第一繞組分別電性耦接至迴流抑制電路122、142的第一端。耦合差模電感Ldm1、Ldm2的第二繞組分別電性耦接至迴流抑制電路122、142的第二端。電感單元L1a、L2a分別電性耦接至迴流抑制電路122、142的第三端。電感單元L1b、L2b分別電性耦接至迴流抑制電路122、142的第四端,但本案並不以此為限。
舉例來說,在其他部分實施例中,耦合差模電感Ldm1、Ldm2的第一繞組亦可電性耦接至迴流抑制電路122、142的第三端,並分別透過電感單元L1a、L2a電性耦接於迴流抑制電路122、142的第一端,耦合差模電感Ldm1、Ldm2的第二繞組可電性耦接至迴流抑制電路122、142的第四端,並分別透過電感單元L1b、L2b電性耦接於迴流抑制電路122、142的第二端。
換言之,在不同實施例中,迴流抑制電路122中的電感單元L1a、L1b可選擇性地設置於耦合差模電感Ldm1之前或之後,以降低穩態迴流以及暫態時的電流變化。相似地,迴流抑制電路142中的電感單元L2a、L2b亦可選擇性地設置於耦合差模電感Ldm2之前或之後,以降低穩態迴流以及暫態時的電流變化。
請參考第6A圖與第6B圖。第6A圖與第6B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140的示意圖。於第6A圖與第6B圖中,與第1圖、第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解,且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明,若非與第6A圖與第6B圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者,於此不再贅述。
如第6A圖和第6B圖所示,在部分實施例中,電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140可分別包含三組或更多組彼此以並聯形式電性耦接的電網側功率模組124a、124b、124c以及負載側功率模組144a、144b、144c。和第2圖所示實施例相比,在本實施例中,電網側轉換裝置120更包含電網側功率模組124c,其以並聯形式電性耦接電網側功率模組124a。電網側驅動電路126更用以根據電流偵測訊號SS1輸出驅動訊號CS1至電網側功率模組124a、124b、124c。相似地,負載側轉換裝置140更包含負載側功率模組144c,其以並聯形式電性耦接負載側功率模組144a。負載側驅動電路146更用以根據電流偵測訊號SS2輸出驅動訊號CS2至負載側功率模組144a、144b、144c。
如第6A圖所示,在本實施例中,電網側轉換裝置120中的電網側迴流抑制電路122更包含第五端與第六端,其中第五端電性耦接於電網側功率模組124c,第六端與電網側迴流抑制電路122的第三端、第四端彼此電性耦接。如此一來,電網側迴流抑制電路122便可電性耦接於電網200與三組電網側功率模組124a、124b、124c之間,實現三條支路上的自主均流(auto balance)。具體來說,在本實施例中電網側迴流抑制電路122包含電感單元L1a、L1b、L1c以及耦合差模電感Ldm1a、Ldm1b。耦合差模電感Ldm1a包含第一繞組與第二繞組,分別透過電感單元L1a、L1b電性耦接於電網側功率模組124a、124b。相似地,耦合差模電感Ldm1b包含第三繞組與第四繞組,分別透過電感單元L1b、L1c電性耦接於電網側功率模組124b、124c,其中電感單元L1c電性耦接於第四繞組。
藉此,利用耦合差模電感Ldm1a的第一繞組與第二繞組上的磁通平衡,以及耦合差模電感Ldm1b的第三繞組與第四繞組上的磁通平衡,便可實現電網側轉換裝置120中三條支路上電流的自主均流(auto balance),其詳細原理已於先前段落中具體說明,故不再於此贅述。
相似地,如第6B圖所示,負載側轉換裝置140中的負載側迴流抑制電路142亦包含第五端與第六端,其中第五端電性耦接於負載側功率模組144c,第六端與負載側迴流抑制電路142的第三端、第四端彼此電性耦接。如此一來,負載側迴流抑制電路142便可電性耦接於負載300與三組負載側功率模組144a、144b、144c之間,實現三條支路上的自主均流(auto balance)。具體來說,在本實施例中負載側迴流抑制電路142包含電感單元L2a、L2b、L2c以及耦合差模電感Ldm2a、Ldm2b。耦合差模電感Ldm2a包含第一繞組與第二繞組,分別透過電感單元L2a、L2b電性耦接於負載側功率模組144a、144b。相似地,耦合差模電感Ldm2b包含第三繞組與第四繞組,分別透過電感單元L2b、L2c電性耦接於負載側功率模組144b、144c,其中電感單元L2c電性耦接於第四繞組。
藉此,利用耦合差模電感Ldm2a的第一繞組與第二繞組上的磁通平衡,以及耦合差模電感Ldm2b的第三繞組與第四繞組上的磁通平衡,便可實現負載側轉換裝置140中三條支路上電流的自主均流(auto balance),其詳細原理已於先前段落中具體說明,故不再於此贅述。
換言之,透過於相鄰功率模組的輸入或輸出支路上設置耦合差模電感,便可實現各條支路上的磁通平衡。如此一來,電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140便可各自透過多組功率模組進行功率傳輸,在滿足備援供電系統100的容量需求的同時避免各條支路之間出現迴流,對系統元件造成損害。
請參考第7圖。第7圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的控制方法800的流程圖。為方便及清楚說明起見,下述控制方法800是配合第1圖~第6A、6B圖所示實施例進行說明,但不以此為限,任何熟習此技藝者,在不脫離本案之精神和範圍內,當可對作各種更動與潤飾。如第7圖所示,控制方法800包含步驟S810、S820、S830、S840以及S850。
在部分實施例中,在步驟S810中,由電網側電流偵測單元128根據電流I1、電流I2或電流I1與電流I2之和輸出電網側電流偵測訊號SS1至電網側驅動電路126。
接著,在步驟S820中,由電網側驅動電路126根據電網側電流偵測訊號SS1輸出電網側驅動訊號CS1至電網側功率模組124a以及電網側功率模組124b,其中電網側功率模組124a以及電網側功率模組124b以並聯形式彼此電性耦接。
接著,在步驟S830中,由電網側功率模組124a根據電網側驅動訊號CS1控制第一支路上的電流I1。具體來說,在部分實施例中,步驟S830更包含由電網側功率模組124a根據電網側驅動訊號CS1透過第一支路自電網200接收電流I1,以對直流匯流排供電。
在步驟S840中,由電網側功率模組124b根據電網側驅動訊號CS1控制第二支路上的電流I2。具體來說,在部分實施例中,步驟S840更包含由電網側功率模組124b根據電網側驅動訊號CS1透過第二支路自電網200接收電流I2,以對直流匯流排供電。
接著,在步驟S850中,透過電網側迴流抑制電路122平衡電流I1與電流I2。具體來說,在部分實施例中,電網側迴流抑制電路122中電感單元L1a與耦合差模電感Ldm1的第一繞組設置於第一支路上。電感單元L1b與耦合差模電感Ldm1的第二繞組設置於第二支路上。藉此,電網側迴流抑制電路122透過耦合差模電感Ldm1第一繞組與第二繞組的磁通平衡實現電流I1與電流I2的自主均流。
在其他部分實施例中,在步驟S810中,由負載側電流偵測單元148根據電流I3、電流I4或電流I3與電流I4之和輸出負載側電流偵測訊號SS2至負載側驅動電路146。
接著,在步驟S820中,由負載側驅動電路146根據負載側電流偵測訊號SS2輸出負載側驅動訊號CS2至負載側功率模組144a以及負載側功率模組144b,其中負載側功率模組144a以及負載側功率模組144b以並聯形式彼此電性耦接。
接著,在步驟S830中,由負載側功率模組144a根據負載側驅動訊號CS2控制第一支路上的電流I3。具體來說,在部分實施例中,步驟S830更包含由負載側功率模組144a根據負載側驅動訊號CS2透過第一支路自直流匯流排接收電流I3,以對負載300供電。
在步驟S840中,由負載側功率模組144b根據負載側驅動訊號CS2控制第二支路上的電流I4。具體來說,在部分實施例中,步驟S840更包含由負載側功率模組144b根據負載側驅動訊號CS2透過第二支路自直流匯流排接收電流I4,以對負載300供電。
接著,在步驟S850中,透過負載側迴流抑制電路142控制電流I3與電流I4平衡。具體來說,在部分實施例中,負載側迴流抑制電路142中電感單元L2a與耦合差模電感Ldm2的第一繞組設置於第一支路上。電感單元L2b與耦合差模電感Ldm2的第二繞組設置於第二支路上。藉此,負載側迴流抑制電路142透過耦合差模電感Ldm2第一繞組與第二繞組的磁通平衡控制電流I3與電流I4平衡。
換言之,在本案各個實施例中,控制方法800可分別用於電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140當中,使得電網側轉換裝置120與負載側轉換裝置140各自透過多組功率模組進行功率傳輸,並避免各條電流支路之間出現迴流,對系統元件造成損害。
所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解此控制方法800如何基於上述多個不同實施例中的備援供電系統100以執行該等操作及功能,故不再此贅述。
雖然本文將所公開的方法示出和描述為一系列的步驟或事件,但是應當理解,所示出的這些步驟或事件的順序不應解釋為限制意義。例如,部分步驟可以以不同順序發生和/或與除了本文所示和/或所描述之步驟或事件以外的其他步驟或事件同時發生。另外,實施本文所描述的一個或多個態樣或實施例時,並非所有於此示出的步驟皆為必需。此外,本文中的一個或多個步驟亦可能在一個或多個分離的步驟和/或階段中執行。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭示內容,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭示內容之精神和範圍內,當可作各種更動與潤飾,因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧備援供電系統
120‧‧‧電網側轉換裝置
122‧‧‧迴流抑制電路
124a、124b、124c‧‧‧功率模組
126‧‧‧驅動電路
128‧‧‧電流偵測單元
140‧‧‧負載側轉換裝置
142‧‧‧迴流抑制電路
144a、144b、144c‧‧‧功率模組
146‧‧‧驅動電路
148‧‧‧電流偵測單元
200‧‧‧電網
300‧‧‧負載
800‧‧‧控制方法
Bus+‧‧‧正極端
Bus-‧‧‧負極端
C1、C11、C12、C21、C22‧‧‧電容單元
CF1‧‧‧濾波電容
Co‧‧‧輸出電容
D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42‧‧‧二極體
L1a、L1b、L1c、L2a、L2b、L2c‧‧‧電感單元
Ldm1、Ldm1a、Ldm1b、Ldm2、Ldm2a、Ldm2b‧‧‧耦合差模電感
LF1‧‧‧濾波電感
LK1a、LK1b、LK2a、LK2b‧‧‧漏感
S11~S14、S21~S24、S31~S34、S41~S44‧‧‧開關
CS1、CS2‧‧‧驅動訊號
Iin、Iout、I1、I2、I3、I4‧‧‧電流
SS1、SS2‧‧‧電流偵測訊號
S810~S850‧‧‧步驟
第1圖為根據本案部分實施例所繪示的備援供電系統的示意圖。 第2圖為根據本案部分實施例所繪示的備援供電系統的示意圖。 第3A圖與第3B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置與負載側轉換裝置的示意圖。 第4A圖與第4B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置與負載側轉換裝置的示意圖。 第5A圖與第5B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置與負載側轉換裝置的示意圖。 第6A圖與第6B圖分別為根據本案其他部分實施例所繪示的電網側轉換裝置與負載側轉換裝置的示意圖。 第7圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的控制方法的流程圖。
Claims (20)
- 一種電源轉換裝置,包含: 一第一功率模組以及一第二功率模組,其中該第一功率模組以及該第二功率模組,以並聯形式彼此電性耦接; 一迴流抑制電路,其中該迴流抑制電路的一第一端與一第二端分別電性耦接於該第一功率模組與該第二功率模組,該迴流抑制電路的一第三端與一第四端彼此電性耦接,該迴流抑制電路包含: 一耦合差模電感,包含一第一繞組與一第二繞組,其中該第一繞組電性耦接於該第一功率模組,該第二繞組電性耦接於該第二功率模組; 一第一電感單元,電性耦接於該第一繞組;以及 一第二電感單元,電性耦接於該第二繞組;以及 一驅動電路,用以根據一電流偵測訊號輸出一驅動訊號至該第一功率模組以及該第二功率模組。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,其中該第一功率模組的一第一端以及該第二功率模組的一第一端電性耦接於一直流匯流排的正極端,該第一功率模組的一第二端以及該第二功率模組的一第二端電性耦接於該直流匯流排的負極端,該第一功率模組的一第三端以及該第二功率模組的一第三端分別電性耦接於該第一繞組以及該第二繞組,該第一功率模組以及該第二功率模組係根據相同的該驅動訊號進行驅動。
- 如請求項2所述之電源轉換裝置,其中該迴流抑制電路的該第三端與該第四端電性耦接於一電網,該第一功率模組以及該第二功率模組分別用以根據該驅動訊號,經由該迴流抑制電路自該電網接收一第一電流以及一第二電流,以對該直流匯流排供電。
- 如請求項3所述之電源轉換裝置,更包含一電流偵測單元,用以偵測流經該第一繞組的該第一電流或流經該第二繞組的該第二電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路根據該電流偵測訊號驅動該第一功率模組以及該第二功率模組。
- 如請求項3所述之電源轉換裝置,更包含一電流偵測單元,用以偵測該電網的一輸入電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路驅動該第一功率模組以及該第二功率模組,其中該輸入電流為該第一電流與該第二電流之總和。
- 如請求項2所述之電源轉換裝置,其中該迴流抑制電路的該第三端與該第四端電性耦接於一負載,該第一功率模組以及該第二功率模組分別用以根據該驅動訊號,經由該迴流抑制電路自該直流匯流排輸出一第三電流以及一第四電流,以對該負載供電。
- 如請求項6所述之電源轉換裝置,更包含一電流偵測單元,用以偵測流經該第一繞組的該第三電流或流經該第二繞組的該第四電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路根據該電流偵測訊號驅動該第一功率模組以及該第二功率模組。
- 如請求項6所述之電源轉換裝置,更包含一電流偵測單元,用以偵測該電源轉換裝置輸出至該負載的一輸出電流,並相應輸出該電流偵測訊號至該驅動電路,使得該驅動電路驅動該第一功率模組以及該第二功率模組,其中該輸出電流為該第三電流與該第四電流之總和。
- 如請求項2所述之電源轉換裝置,其中該第一繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第三端,並透過該第一電感單元電性耦接於該迴流抑制電路的該第一端,該第二繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第四端,並透過該第二電感單元電性耦接於該迴流抑制電路的該第二端。
- 如請求項2所述之電源轉換裝置,其中該第一繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第一端,該第二繞組電性耦接至該迴流抑制電路的該第二端,該第一電感單元電性耦接至該迴流抑制電路的該第三端,該第二電感單元電性耦接至該迴流抑制電路的該第四端。
- 如請求項2所述之電源轉換裝置,其中該第一功率模組以及該第二功率模組分別包含: 一第一開關,該第一開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第一端,該第一開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端;以及 一第二開關,該第二開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端,該第二開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第二端。
- 如請求項2所述之電源轉換裝置,其中該第一功率模組以及該第二功率模組分別包含: 一第一開關,該第一開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第一端; 一第二開關,該第二開關的一第一端電性耦接於該第一開關的一第二端,該第二開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端; 一第三開關,該第三開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端; 一第四開關,該第四開關的一第一端電性耦接於該第三開關的一第二端,該第四開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第二端;以及 一第一二極體,該第一二極體的一第一端電性耦接於該第一開關的該第二端,該第一二極體的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的一第四端; 一第二二極體,該第二二極體的一第一端電性耦接於該第一二極體的該第二端,該第二二極體的一第二端電性耦接於該第三開關的該第二端; 其中該第一功率模組及該第二功率模組的該第四端電性耦接於該直流匯流排的一中性點。
- 如請求項2所述之電源轉換裝置,其中該第一功率模組以及該第二功率模組分別包含: 一第一開關,該第一開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第一端,該第一開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端; 一第二開關,該第二開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端,該第二開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第二端; 一第三開關,該第三開關的一第一端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的該第三端;以及 一第四開關,該第四開關的一第一端電性耦接於該第三開關的一第二端,該第四開關的一第二端電性耦接於該第一功率模組或該第二功率模組的一第四端; 其中該第一功率模組及該第二功率模組的該第四端電性耦接於該直流匯流排的一中性點。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,更包含: 一第三功率模組,以並聯形式彼此電性耦接於該第一功率模組; 其中該迴流抑制電路的一第五端電性耦接於該第三功率模組,該迴流抑制電路的一第六端與該迴流抑制電路的該第三端彼此電性耦接,該迴流抑制電路更包含: 一第二耦合差模電感,包含一第三繞組與一第四繞組,其中該第三繞組電性耦接於該第二功率模組,該第四繞組電性耦接於該第三功率模組;以及 一第三電感單元,電性耦接於該第四繞組; 其中該驅動電路更用以根據該電流偵測訊號輸出該驅動訊號至該第三功率模組。
- 一種供電系統,包含: 一電網側轉換裝置,用以自一電網接收一輸入電流,以對一直流匯流排供電;以及 一負載側轉換裝置,用以自該直流匯流排輸出一輸出電流以對一負載供電; 其中該電網側轉換裝置包含: 一第一電網側功率模組以及一第二電網側功率模組,其中該第一電網側功率模組以及該第二電網側功率模組以並聯形式彼此電性耦接於該直流匯流排,分別用以自該電網接收一第一輸入電流以及一第二輸入電流至該直流匯流排; 一電網側迴流抑制電路,其中該電網側迴流抑制電路的一第一端與一第二端分別電性耦接於該第一電網側功率模組與該第二電網側功率模組,該電網側迴流抑制電路的一第三端與一第四端彼此電性耦接,該電網側迴流抑制電路包含: 一耦合差模電感,包含一第一繞組與一第二繞組,其中該第一繞組電性耦接於該第一電網側功率模組,該第二繞組電性耦接於該第二電網側功率模組; 一第一電感單元,電性耦接於該第一繞組;以及 一第二電感單元,電性耦接於該第二繞組;以及 一電網側驅動電路,用以根據一電網側電流偵測訊號輸出一電網側驅動訊號至該第一電網側功率模組以及該第二電網側功率模組,以控制該第一輸入電流以及該第二輸入電流的大小。
- 如請求項15所述之供電系統,其中該負載側轉換裝置包含: 一第一負載側功率模組以及一第二負載側功率模組,其中該第一負載側功率模組以及該第二負載側功率模組以並聯形式彼此電性耦接於該直流匯流排,分別用以自該直流匯流排輸出一第一輸出電流以及一第二輸出電流至該負載; 一負載側迴流抑制電路,其中該負載側迴流抑制電路的一第一端與一第二端分別電性耦接於該第一負載側功率模組與該第二負載側功率模組,該負載側迴流抑制電路的一第三端與一第四端彼此電性耦接,該負載側迴流抑制電路包含: 一第二耦合差模電感,包含一第三繞組與一第四繞組,其中該第三繞組電性耦接於該第一負載側功率模組,該第四繞組電性耦接於該第二負載側功率模組; 一第三電感單元,電性耦接於該第三繞組;以及 一第四電感單元,電性耦接於該第四繞組;以及 一負載側驅動電路,用以根據一負載側電流偵測訊號輸出一負載側驅動訊號至該第一負載側功率模組以及該第二負載側功率模組,以控制該第一輸出電流以及該第二輸出電流的大小。
- 如請求項15所述之供電系統,其中該第一電網側功率模組的一第一端以及該第二電網側功率模組的一第一端電性耦接於該直流匯流排的正極端,該第一電網側功率模組的一第二端以及該電網側第二功率模組的一第二端電性耦接於該直流匯流排的負極端,該第一電網側功率模組的一第三端以及該第二電網側功率模組的一第三端分別電性耦接於該第一繞組以及該第二繞組,該第一電網側功率模組以及該第二電網側功率模組係根據相同的該電網側驅動訊號進行驅動。
- 一種控制方法,包含: 由一驅動電路根據一電流偵測訊號輸出一驅動訊號至一第一功率模組以及一第二功率模組,其中該第一功率模組以及該第二功率模組,以並聯形式彼此電性耦接; 由該第一功率模組根據該驅動訊號控制一第一支路上的一第一電流; 由該第二功率模組根據該驅動訊號控制一第二支路上的一第二電流;以及 透過一迴流抑制電路平衡該第一電流與該第二電流,其中該迴流抑制電路中一第一電感單元與一耦合差模電感的一第一繞組設置於該第一支路上,一第二電感單元與該耦合差模電感的一第二繞組設置於該第二支路上。
- 如請求項18所述之控制方法,更包含: 由一電流偵測單元根據該第一電流、該第二電流或該第一電流與該第二電流之和輸出該電流偵測訊號至該驅動電路; 由該第一功率模組根據該驅動訊號透過該第一支路自一電網接收該第一電流,以對一直流匯流排供電;以及 由該第二功率模組根據該驅動訊號透過該第二支路自該電網接收該第二電流,以對該直流匯流排供電。
- 如請求項18所述之控制方法,更包含: 由一電流偵測單元根據該第一電流、該第二電流或該第一電流與該第二電流之和輸出該電流偵測訊號至該驅動電路; 由該第一功率模組根據該驅動訊號透過該第一支路自一直流匯流排接收該第一電流,以對一負載供電;以及 由該第二功率模組根據該驅動訊號透過該第二支路自該直流匯流排接收該第二電流,以對該負載供電。
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