[发明专利]单级式隔离型三相双向AC/DC变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种单级式隔离型三相双向AC/DC变换器，其特征是：包括三个交流侧电感(1)、三相桥臂(2)、三个双向开关(3)、半桥桥臂(4)、隔离变压器(5)、整流/逆变桥臂(6) 和直流侧滤波电容(7)，三相桥臂(2)的三个桥臂中点分别与一个交流侧电感(1)和一个双向开关(3)相连，三个双向开关(3)的另一端均与隔离变压器(5)原边绕组同名端相连，半桥桥臂(4)与三相桥臂(2)并联，半桥桥臂(4)的桥臂中点与隔离变压器(5)原边绕组异名端相连，隔离变压器(5)副边绕组与整流/逆变桥臂(6)的两个中点相连，整流/逆变桥臂(6)与直流侧滤波电容(7)并联。

2.根据权利要求1所述单级式隔离型三相双向AC/DC变换器，其特征是：所述三相桥臂(2)由六个开关管组成，第一开关管Q_a1的发射极与第二开关管Q_a4的集电极相连作为一个桥臂，第三开关管Q_b1的发射极与第四开关管Q_b4的集电极相连作为一个桥臂，第五开关管Q_c1的发射极与第六开关管Q_c4的集电极相连作为一个桥臂，第一开关管Q_a1、第三开关管Q_b1、第五开关管Q_c1的集电极相连，第二开关管Q_a4、第四开关管Q_b4、第六开关管Q_c4的发射极相连。

3.根据权利要求1所述单级式隔离型三相双向AC/DC变换器，其特征是：所述三个双向开关(3)由六个开关管组成，第七开关管Q_a2的发射极与第八开关管Q_a3的发射极相连组成一个双向开关，第九开关管Q_b2的发射极与第十开关管Q_b3的发射极相连组成一个双向开关，第十一开关管Q_c2的发射极与第十二开关管Q_c3的发射极相连组成一个双向开关。

4.根据权利要求1所述单级式隔离型三相双向AC/DC变换器，其特征是：所述半桥桥臂(4)由两个开关管组成，第十三开关管Q_p1的发射极与第十四开关管Q_p2的集电极相连。

5.根据权利要求1所述单级式隔离型三相双向AC/DC变换器，其特征是：所述整流/逆变桥臂(6)由四个开关管组成，第十五开关管Q_s1的发射极与第十六开关管Q_s2的集电极相连作为一个桥臂，第十七开关管Q_s3的发射极与第十八开关管Q_s4的集电极相连作为一个桥臂，第十五开关管Q_s1、第十七开关管Q_s3的集电极相连，第十六开关管Q_s2、第十八开关管Q_s4的发射极相连。

6.根据权利要求2至5任意一项所述单级式隔离型三相双向AC/DC变换器，其特征是：所述开关管均由一个单向开关管和一个二极管并联组成，并联时单向开关管的发射极与二极管的阳极相连，单向开关管的集电极与二极管的阴极相连。

7.根据权利要求6所述单级式隔离型三相双向AC/DC变换器，其特征是：所述二极管为IGBT的反并二极管或者MOSFET的寄生二极管。

8.一种权利要求1所述单级式隔离型三相双向AC/DC变换器的SVPWM控制方法，其特征是：采用                                                格式定义开关状态，其中a、b、c分别代表对应A、B、C三相的三个双向开关(3)的开关状态，d、e代表半桥桥臂(4)中两个开关管的开关状态，f代表隔离变压器(5)中原边电流的方向，每组开关状态对应一条基本空间矢量，按照相电流方向以及6条非零基本电压矢量将一个工频周期分为12个扇区进行矢量合成，合成时在每个开关周期内隔离变压器(5)中原边电流为正电流与负电流的时间相等，以保证变压器的磁复位。