[发明专利]具有单相和多相操作模式的变换器装置

权利要求书

1.一种用于将第一AC信号变换成DC信号的装置，其包括：

电子控制器，其包括处理器和存储器；以及

第一、第二和第三单相AC/DC变换模块，每个连接到所述电子控制器并且由所述电子控制器进行控制，并且其中来自所述变换模块的相应输出信号在输出节点处电联结，每个变换模块包括：

（i）间接矩阵变换器，其具有被配置成接收所述第一AC信号的输入接口和被配置成产生第二AC信号的输出接口；（ii）变压器，其具有初级绕组和电隔离且磁耦合的次级绕组；（iii）在所述间接矩阵变换器的所述输出接口与所述初级绕组之间串联的耦合电感器；以及（iv）H桥切换布置，其连接到所述次级绕组并且被配置成在所述输出节点上产生具有DC分量和至少一个AC分量的相应输出信号；

其中，在其中所述第一AC信号包括多相AC信号的第一操作模式中，所述电子控制器被配置成使得能够实现所述第一、第二和第三单相AC/DC变换模块的操作，其中所述相应输出信号的相应AC分量趋向于相互抵消；以及

其中，在其中所述第一AC信号包括单相AC信号的第二操作模式中，所述电子控制器使得能够实现所述第一和第二单相AC/DC变换模块的操作，并且禁用所述第三单相AC/DC变换模块的所述间接矩阵变换器的操作，所述电子控制器被配置成根据滤波策略来致动所述第三单相AC/DC变换模块的所述H桥切换布置，以减少所述第一和第二单相AC/DC变换模块的所述相应输出信号的所述AC分量，所述第三单相AC/DC变换模块具有与其耦合的有源滤波器。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述有源滤波器是选择性地可移除的。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述有源滤波器包括电感器-电容器（LC）槽路。

4.根据权利要求3所述的装置，进一步包括：将所述槽路设置于其中的滤波器壳体，和将至少所述第一、第二和第三单相AC/DC变换模块和所述电子控制器设置于其中的主壳体，所述滤波器壳体包括第一电耦合特征，并且所述主壳体包括与所述第一电耦合特征互补的第二电耦合特征，其中所述第一电耦合特征与所述第二电耦合特征协作以将所述电感器-电容器（LC）槽路电耦合在所述H桥切换布置与输出接地节点之间。

5.根据权利要求4所述的装置，所述第一电耦合特征是公电端子和母电端子之一，并且所述第二电耦合特征是所述公电端子和母电端子中的另一个。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述电子控制器包括存储在所述存储器中的主控制逻辑，所述主控制逻辑在由所述处理器执行时被配置成当在所述第一操作模式中时，控制所述第一、第二和第三单相AC/DC变换模块的所述间接矩阵变换器和所述H桥切换布置的操作，以实现功率因数校正（PFC）和零电压切换（ZVS）。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述间接矩阵变换器包括响应于所述第一AC信号而被配置成产生第一直流（DC）信号的整流器，所述整流器包括以全桥布置来布置的多个整流器开关；以及

其中所述电子控制器包括存储在所述存储器中的整流器逻辑，所述整流器逻辑在由所述处理器执行时被配置成生成与所述多个整流器开关的栅极驱动信号相对应的第一组开关控制信号。

8.根据权利要求7所述的装置，进一步包括电网电压传感器，其与输出电网功率信号的AC功率源处于感测关系中并且被配置成生成指示所述电网电压的电网电压信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述整流器逻辑响应于所述电网电压信号生成所述第一组开关控制信号。