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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-06
(54)【発明の名称】三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20241129BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 W
H02M3/28 Q
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527190
(86)(22)【出願日】2023-12-04
(85)【翻訳文提出日】2024-05-07
(86)【国際出願番号】 CN2023136218
(87)【国際公開番号】W WO2024120349
(87)【国際公開日】2024-06-13
(31)【優先権主張番号】202211557940.1
(32)【優先日】2022-12-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524171389
【氏名又は名称】深▲せん▼市優優緑能股▲ふん▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100091683
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179316
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 寛奈
(72)【発明者】
【氏名】郭暁亮
(72)【発明者】
【氏名】柏建国
(72)【発明者】
【氏名】万正海
(72)【発明者】
【氏名】▲とう▼礼寛
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730AA15
5H730BB27
5H730BB66
5H730BB82
5H730BB85
5H730DD03
5H730DD04
5H730DD16
5H730EE04
5H730EE07
(57)【要約】
本発明は、第１～第２フルブリッジスイッチネットワーク、第１～第２共振ネットワーク、第１～第２変圧器ネットワーク及び第１～第２整流ネットワークを含む、三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置に関する。該第１変圧器ネットワークの１次側は順番に該第１共振ネットワーク及び該第１フルブリッジスイッチネットワークを介して入力電圧と接続され、２次側は該第１整流ネットワークを介して負荷と接続される。該第２変圧器ネットワークの１次側は順番に該第２共振ネットワーク及び該第２フルブリッジスイッチネットワークを介して入力電圧と接続され、２次側は該第２整流ネットワークを介して負荷と接続される。該第１～第２変圧器ネットワークは、それぞれ３つの変圧器ユニットを含む。該第１変圧器ネットワークにおける任意の２つの変圧器ユニットの２次側は、該第２変圧器ネットワークにおける任意の１つの変圧器ユニットの２次側とスター接続される。本発明は低コストでの製造実施に都合がよく、出力電力を高め、広範囲出力を実現することができ、電圧バランス及び／又は電流バランスの問題を解決する。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１フルブリッジスイッチネットワーク、第２フルブリッジスイッチネットワーク、第１共振ネットワーク、第２共振ネットワーク、第１変圧器ネットワーク、第２変圧器ネットワーク、第１整流ネットワーク及び第２整流ネットワークを含み；前記第１変圧器ネットワークの１次側が順番に前記第１共振ネットワーク及び前記第１フルブリッジスイッチネットワークを介して入力電圧と接続され、２次側が前記第１整流ネットワークを介して負荷と接続され；前記第２変圧器ネットワークの１次側が順番に前記第２共振ネットワーク及び前記第２フルブリッジスイッチネットワークを介して前記入力電圧と接続され、２次側が前記第２整流ネットワークを介して前記負荷と接続され；
前記第１変圧器ネットワークが第１変圧器ユニット、第２変圧器ユニット及び第３変圧器ユニットを含み、前記第２変圧器ネットワークが第４変圧器ユニット、第５変圧器ユニット及び第６変圧器ユニットを含み；
前記第１変圧器ネットワークにおける任意の２つの変圧器ユニットの２次側が、前記第２変圧器ネットワークにおける任意の１つの変圧器ユニットの２次側とスター接続され；
前記第１フルブリッジスイッチネットワークが第１フルブリッジスイッチユニット、第２フルブリッジスイッチユニット及び第３フルブリッジスイッチユニットを含み、前記第１共振ネットワークが第１共振ユニット、第２共振ユニット及び第３共振ユニットを含み、前記第１整流ネットワークが第１整流ユニット、第２整流ユニット及び第３整流ユニットを含み；前記第２フルブリッジスイッチネットワークが第４フルブリッジスイッチユニット、第５フルブリッジスイッチユニット及び第６フルブリッジスイッチユニットを含み、前記第２共振ネットワークが第４共振ユニット、第５共振ユニット及び第６共振ユニットを含み、前記第２整流ネットワークが第４整流ユニット、第５整流ユニット及び第６整流ユニットを含み；前記第１変圧器ユニットが第１変圧器及び第２変圧器を含み、前記第２変圧器ユニットが第３変圧器及び第４変圧器を含み、前記第３変圧器ユニットが第５変圧器及び第６変圧器を含み、前記第４変圧器ユニットが第７変圧器及び第８変圧器を含み、第５変圧器ユニットが第９変圧器及び第１０変圧器を含み、第６変圧器ユニットが第１１変圧器及び第１２変圧器を含み；
前記第１変圧器の１次側の第１端が前記第１共振ユニットを介して前記第１フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端が前記第２変圧器の１次側の第１端と接続され、前記第２変圧器の１次側の第２端が前記第１フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続され、前記第３変圧器の１次側の第１端が前記第２共振ユニットを介して前記第２フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端が前記第４変圧器の１次側の第１端と接続され、前記第４変圧器の１次側の第２端が前記第２フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続され、前記第５変圧器の１次側の第１端が前記第３共振ユニットを介して前記第３フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端が前記第６変圧器の１次側の第１端と接続され、前記第６変圧器の１次側の第２端が前記第３フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続され；前記第７変圧器の１次側の第１端が前記第４共振ユニットを介して前記第４フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端が前記第８変圧器の１次側の第１端と接続され、前記第８変圧器の１次側の第２端が前記第４フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続され、前記第９変圧器の１次側の第１端が前記第５共振ユニットを介して前記第５フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端が前記第１０変圧器の１次側の第１端と接続され、前記第１０変圧器の１次側の第２端が前記第５フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続され、前記第１１変圧器の１次側の第１端が前記第６共振ユニットを介して前記第６フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端が前記第１２変圧器の１次側の第１端と接続され、前記第１２変圧器の１次側の第２端が前記第６フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続され；
前記第１変圧器の２次側の第１端が前記第１整流ユニットの第１端と接続され、前記第２変圧器の２次側の第１端が前記第１整流ユニットの第２端と接続され、前記第３変圧器の２次側の第１端が前記第２整流ユニットの第１端と接続され、前記第４変圧器の２次側の第１端が前記第２整流ユニットの第２端と接続され、前記第５変圧器の２次側の第１端が前記第４整流ユニットの第１端と接続され、前記第６変圧器の２次側の第１端が前記第４整流ユニットの第２端と接続され、前記第７変圧器の２次側の第１端が前記第３整流ユニットの第１端と接続され、前記第８変圧器の２次側の第１端が前記第３整流ユニットの第２端と接続され、前記第９変圧器の２次側の第１端が前記第５整流ユニットの第１端と接続され、前記第１０変圧器の２次側の第１端が前記第５整流ユニットの第２端と接続され、前記第１１変圧器の２次側の第１端が前記第６整流ユニットの第１端と接続され、前記第１２変圧器の２次側の第１端が前記第６整流ユニットの第２端と接続され；
前記第１変圧器の２次側の第２端が前記第３変圧器の２次側の第２端及び前記第７変圧器の２次側の第２端と接続され、前記第２変圧器の２次側の第２端が前記第４変圧器の２次側の第２端及び前記第８変圧器の２次側の第２端と接続され、前記第５変圧器の２次側の第２端が前記第９変圧器の２次側の第２端及び前記第１１変圧器の２次側の第２端と接続され、前記第６変圧器の２次側の第２端が前記第１０変圧器の２次側の第２端及び前記第１２変圧器の２次側の第２端と接続されることを特徴とする、三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置。
【請求項2】
前記第１フルブリッジスイッチネットワーク及び前記第２フルブリッジスイッチネットワークが第１入力端子及び第２入力端子の間に直列接続され；前記第１整流ネットワーク及び前記第２整流ネットワークが第１出力端子及び第２出力端子の間に並列接続されることを特徴とする、請求項１に記載の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置。
【請求項3】
前記第１フルブリッジスイッチネットワーク及び前記第２フルブリッジスイッチネットワークが第１入力端子及び第２入力端子の間に並列接続され；前記第１整流ネットワーク及び前記第２整流ネットワークが第１出力端子及び第２出力端子の間に並列接続されることを特徴とする、請求項１に記載の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置。
【請求項4】
前記第１フルブリッジスイッチネットワーク及び前記第２フルブリッジスイッチネットワークが第１入力端子及び第２入力端子の間に並列接続され；前記第１整流ネットワーク及び前記第２整流ネットワークが第１出力端子及び第２出力端子の間に直列接続されることを特徴とする、請求項１に記載の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置。
【請求項5】
前記第１フルブリッジスイッチネットワーク及び前記第２フルブリッジスイッチネットワークが第１入力端子及び第２入力端子の間に直列接続され；前記第１整流ネットワーク及び前記第２整流ネットワークが第１出力端子及び第２出力端子の間に直列接続されることを特徴とする、請求項１に記載の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は新エネルギの分野に関し、より具体的に、三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置に関する。
【背景技術】
【0002】
新エネルギ自動車、特に電気自動車は、最近空前の発展をしている。電気自動車の充電の需要を満たすために、充電スタンドにおける充電モジュールの電力及び信頼性に対する要求は日ごとに増加している。既存の充電モジュールは通常ＬＬＣトポロジー回路を採用している。しかしながら、高電力アプリケーションの条件では、複数のＬＬＣ回路をインターリーブする必要があり、これにより出力電力を高め、出力リップルを減らす。しかしながらＬＬＣ回路は共振パラメータのばらつきの影響により、異なるＬＬＣ回路の間に一定の電流アンバランス又は電圧アンバランスの問題が存在する。
【0003】
従って、ＬＬＣトポロジー回路に対して変更が少なく、低コストでの製造及び実施に都合がよく、同時に出力電力を高め、広範囲出力を実現することができ、電圧バランス及び／又は電流バランスの問題を解決することもできる、三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする技術的課題は、既存技術の上記欠点に対し、ＬＬＣトポロジー回路に対して変更が少なく、低コストでの製造及び実施に都合がよく、同時に出力電力を高め、広範囲出力を実現することができ、電圧バランス及び／又は電流バランスの問題を解決することもできる、三相ＬＣＣ回路に用いられる電力拡張装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明がその技術的課題を解決するために採用した技術案は以下の通りである。三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置の構成は、第１フルブリッジスイッチネットワーク、第２フルブリッジスイッチネットワーク、第１共振ネットワーク、第２共振ネットワーク、第１変圧器ネットワーク、第２変圧器ネットワーク、第１整流ネットワーク及び第２整流ネットワークを含む。該第１変圧器ネットワークの１次側は順番に該第１共振ネットワーク及び該第１フルブリッジスイッチネットワークを介して入力電圧と接続され、２次側は該第１整流ネットワークを介して負荷と接続される。該第２変圧器ネットワークの１次側は順番に該第２共振ネットワーク及び該第２フルブリッジスイッチネットワークを介して該入力電圧と接続され、２次側は該第２整流ネットワークを介して該負荷と接続される。
【0006】
該第１変圧器ネットワークは第１変圧器ユニット、第２変圧器ユニット及び第３変圧器ユニットを含み、該第２変圧器ネットワークは第４変圧器ユニット、第５変圧器ユニット及び第６変圧器ユニットを含む。該第１変圧器ネットワークにおける任意の２つの変圧器ユニットの２次側は、該第２変圧器ネットワークにおける任意の１つの変圧器ユニットの２次側とスター接続される。該第１フルブリッジスイッチネットワークは第１フルブリッジスイッチユニット、第２フルブリッジスイッチユニット及び第３フルブリッジスイッチユニットを含み、該第１共振ネットワークは第１共振ユニット、第２共振ユニット及び第３共振ユニットを含み、該第１整流ネットワークは第１整流ユニット、第２整流ユニット及び第３整流ユニットを含む。該第２フルブリッジスイッチネットワークは第４フルブリッジスイッチユニット、第５フルブリッジスイッチユニット及び第６フルブリッジスイッチユニットを含み、該第２共振ネットワークは第４共振ユニット、第５共振ユニット及び第６共振ユニットを含み、該第２整流ネットワークは第４整流ユニット、第５整流ユニット及び第６整流ユニットを含む。該第１変圧器ユニットは第１変圧器及び第２変圧器を含み、該第２変圧器ユニットは第３変圧器及び第４変圧器を含み、該第３変圧器ユニットは第５変圧器及び第６変圧器を含み、該第４変圧器ユニットは第７変圧器及び第８変圧器を含み、第５変圧器ユニットは第９変圧器及び第１０変圧器を含み、第６変圧器ユニットは第１１変圧器及び第１２変圧器を含む。
【0007】
該第１変圧器の１次側の第１端は該第１共振ユニットを介して該第１フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該第２変圧器の１次側の第１端と接続され、該第２変圧器の１次側の第２端は該第１フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該第３変圧器の１次側の第１端は該第２共振ユニットを介して該第２フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該第４変圧器の１次側の第１端と接続され、該第４変圧器の１次側の第２端は該第２フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該第５変圧器の１次側の第１端は該第３共振ユニットを介して該第３フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該第６変圧器の１次側の第１端と接続され、該第６変圧器の１次側の第２端は該第３フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該第７変圧器の１次側の第１端は該第４共振ユニットを介して該第４フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該第８変圧器の１次側の第１端と接続され、該第８変圧器の１次側の第２端は該第４フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該第９変圧器の１次側の第１端は該第５共振ユニットを介して該第５フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該第１０変圧器の１次側の第１端と接続され、該第１０変圧器の１次側の第２端は該第５フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該第１１変圧器の１次側の第１端は該第６共振ユニットを介して該第６フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該第１２変圧器の１次側の第１端と接続され、該第１２変圧器の１次側の第２端は該第６フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。
【0008】
該第１変圧器の２次側の第１端は該第１整流ユニットの第１端と接続され、該第２変圧器の２次側の第１端は該第１整流ユニットの第２端と接続される。該第３変圧器の２次側の第１端は該第２整流ユニットの第１端と接続され、該第４変圧器の２次側の第１端は該第２整流ユニットの第２端と接続される。該第５変圧器の２次側の第１端は該第４整流ユニットの第１端と接続され、該第６変圧器の２次側の第１端は該第４整流ユニットの第２端と接続される。該第７変圧器の２次側の第１端は該第３整流ユニットの第１端と接続され、該第８変圧器の２次側の第１端は該第３整流ユニットの第２端と接続される。該第９変圧器の２次側の第１端は該第５整流ユニットの第１端と接続され、該第１０変圧器の２次側の第１端は該第５整流ユニットの第２端と接続される。該第１１変圧器の２次側の第１端は該第６整流ユニットの第１端と接続され、該第１２変圧器の２次側の第１端は該第６整流ユニットの第２端と接続される。
【0009】
該第１変圧器の２次側の第２端は該第３変圧器の２次側の第２端及び該第７変圧器の２次側の第２端と接続され、該第２変圧器の２次側の第２端は該第４変圧器の２次側の第２端及び該第８変圧器の２次側の第２端と接続される。該第５変圧器の２次側の第２端は該第９変圧器の２次側の第２端及び該第１１変圧器の２次側の第２端と接続され、該第６変圧器の２次側の第２端は該第１０変圧器の２次側の第２端及び該第１２変圧器の２次側の第２端と接続される。
【0010】
好ましくは、該第１フルブリッジスイッチネットワーク及び該第２フルブリッジスイッチネットワークは、第１入力端子及び第２入力端子の間に直列接続される。該第１整流ネットワーク及び該第２整流ネットワークは、第１出力端子及び第２出力端子の間に並列接続される。
【0011】
好ましくは、該第１フルブリッジスイッチネットワーク及び該第２フルブリッジスイッチネットワークは、第１入力端子及び第２入力端子の間に並列接続される。該第１整流ネットワーク及び該第２整流ネットワークは、第１出力端子及び第２出力端子の間に並列接続される。
【0012】
好ましくは、該第１フルブリッジスイッチネットワーク及び該第２フルブリッジスイッチネットワークは、第１入力端子及び第２入力端子の間に並列接続される。該第１整流ネットワーク及び該第２整流ネットワークは、第１出力端子及び第２出力端子の間に直列接続される。
【0013】
好ましくは、該第１フルブリッジスイッチネットワーク及び該第２フルブリッジスイッチネットワークは、第１入力端子及び第２入力端子の間に直列接続される。該第１整流ネットワーク及び該第２整流ネットワークは、第１出力端子及び第２出力端子の間に直列接続される。
【発明の効果】
【0014】
該三相ＬＬＣ回路の電力拡張装置は、一方では常用されるＬＬＣハーフブリッジインターリーブトポロジー構造に対して過度な調整又は変更を行うことはないため、低コストでの製造及び実施に都合がよく、同時に出力電力を拡張することもでき、出力電力を高めて、広範囲出力を実現するのに適している。他方では６つの共振タンクが直列接続のときの自己電圧バランス、並列接続のときの自己電流バランスの効果を達成することができ、信頼性を高めた。
【0015】
以下、図及び実施例を組み合わせて、本発明についてさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の目的、技術案及び利点をより明確に理解できるようにするため、以下、図及び実施例を組み合わせて、本発明についてさらに詳細に説明する。ここで記載する具体的な実施例は本発明を説明するのに用いたに過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解するべきである。
【0018】
図１は、常用されるＬＬＣハーフブリッジインターリーブトポロジー構造を示している。図１に示すように、該トポロジー構造において、変圧器の１次側及び２次側の巻線はそれぞれスター接続法（Ｙ接続法とも呼ばれる）が採用される。該構造は比較的好ましい電流バランス、電圧バランス効果を得ることもできるが、直接これを超高電力に拡張する場合、変圧器の巻線の配線は非常に複雑になり、実現が難しい。さらにハーフブリッジ構造を広出力電圧範囲で実際に利用するのは、設計上の困難をもたらす。
【0019】
本発明は、これを基に三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置を示す。図１に示すＬＬＣハーフブリッジインターリーブトポロジー構造を基に、第１フルブリッジスイッチネットワーク、第２フルブリッジスイッチネットワーク、第１共振ネットワーク、第２共振ネットワーク、第１変圧器ネットワーク、第２変圧器ネットワーク、第１整流ネットワーク及び第２整流ネットワークを含む、三相フルブリッジインターリーブの構造を示している。該第１変圧器ネットワークの１次側は順番に該第１共振ネットワーク及び該第１フルブリッジスイッチネットワークを介して入力電圧と接続され、２次側は該第１整流ネットワークを介して負荷と接続される。該第２変圧器ネットワークの１次側は順番に該第２共振ネットワーク及び該第２フルブリッジスイッチネットワークを介して該入力電圧と接続され、２次側は該第２整流ネットワークを介して該負荷と接続される。該第１変圧器ネットワークは第１変圧器ユニット、第２変圧器ユニット及び第３変圧器ユニットを含み、該第２変圧器ネットワークは第４変圧器ユニット、第５変圧器ユニット及び第６変圧器ユニットを含む。該第１変圧器ネットワークにおける任意の２つの変圧器ユニットの２次側は、該第２変圧器ネットワークにおける任意の１つの変圧器ユニットの２次側とスター接続される。
【0020】
該三相ＬＬＣ回路の電力拡張装置は、一方では常用されるＬＬＣハーフブリッジインターリーブトポロジー構造に対して過度な調整又は変更を行うことはないため、低コストでの製造及び実施に都合がよく、同時に出力電力を拡張することもでき、出力電力を高めて、広範囲出力を実現するのに適している。他方では６つの共振タンクが直列接続するときの自己電圧バランス、並列接続するときの自己電流バランスの効果を達成することができ、信頼性を高めた。
【0021】
図２は、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置における第１の好ましい実施例の原理ブロック図である。図２に示すように、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置は、フルブリッジスイッチネットワーク１０１、フルブリッジスイッチネットワーク２０１、共振ネットワーク１０２、共振ネットワーク２０２、変圧器ネットワーク１０３、変圧器ネットワーク２０３、整流ネットワーク１０４及び整流ネットワーク２０４を含む。該変圧器ネットワーク１０３の１次側は順番に該共振ネットワーク１０２及び該フルブリッジスイッチネットワーク１０１を介して入力電圧Ｕｉｎと接続され、２次側は該整流ネットワーク１０４を介して負荷５００と接続される。該変圧器ネットワーク２０３の１次側は順番に該共振ネットワーク２０２及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１を介して該入力電圧Ｕｉｎと接続され、２次側は該整流ネットワーク２０４を介して該負荷５００と接続される。図２に示す好ましい実施例において、該入力電圧Ｕｉｎは入力キャパシタＣ１の両端の電圧でよく、該入力キャパシタＣ１の両端は第１入力端子及び第２入力端子であり、該負荷５００の両端は第１出力端子及び第２出力端子である。
【0022】
該変圧器ネットワーク１０３は第１変圧器ユニット、第２変圧器ユニット及び第３変圧器ユニットを含み、該変圧器ネットワーク２０３は第４変圧器ユニット、第５変圧器ユニット及び第６変圧器ユニットを含む。各変圧器ユニットは１つの変圧器、又は１次側の巻線が直列接続された２つの変圧器、又は１次側の巻線が直列接続された複数の変圧器を含むことができる。該変圧器ネットワーク１０３における任意の２つの変圧器ユニットの２次側は、該変圧器ネットワーク２０３における任意の１つの変圧器ユニットの２次側とスター接続される。例えば、該第１変圧器ユニット、第２変圧器ユニットの２次側が該第４変圧器ユニットの２次側とスター接続され、及び／又は該第３変圧器ユニット、第５変圧器ユニットの２次側が該第６変圧器ユニットの２次側とスター接続される。当然、その他の適した接続方式を採用することもでき、該変圧器ネットワーク１０３における任意の２つの変圧器ユニットの２次側が、該変圧器ネットワーク２０３における任意の１つの変圧器ユニットの２次側とスター接続されることを満たすことができればよい。
【0023】
本発明の１つの好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は、第１入力端子及び第２入力端子の間に直列接続されることができ；該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は第１出力端子及び第２出力端子の間に並列接続される。本発明のもう１つの好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は第１入力端子及び第２入力端子の間に並列接続され；該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は第１出力端子及び第２出力端子の間に並列接続される。本発明の別の好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は第１入力端子及び第２入力端子の間に並列接続され；該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は第１出力端子及び第２出力端子の間に直列接続される。本発明の別の好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は第１入力端子及び第２入力端子の間に直列接続され；該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は第１出力端子及び第２出力端子の間に直列接続される。
【0024】
本発明の好ましい実施例において、該第１変圧器ユニット～該第６変圧器ユニットはそれぞれ第１変圧器～第６変圧器を含む。すなわち、該変圧器ネットワーク１０３及び２０３はそれぞれ３つの変圧器を含む。従って、対応して、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び１０２はそれぞれ三相フルブリッジスイッチユニット、すなわち３つのフルブリッジスイッチユニットを含むことができる。該共振ネットワーク１０２及び２０２はそれぞれ三相共振ユニット、すなわち３つの共振ユニットを含むことができる。該整流ネットワーク１０４及び２０４はそれぞれ三相整流ユニット、すなわち３つの整流ユニットを含み、各整流ユニットは２つの整流ダイオードを含む。本発明のもう１つの好ましい実施例において、該第１変圧器ユニット～該第６変圧器ユニットはそれぞれ１次側が直列接続された２つの変圧器を含む。すなわち、該変圧器ネットワーク１０３及び２０３はそれぞれ６つの変圧器を含む。従って、対応して、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び１０２はそれぞれ三相フルブリッジスイッチユニット、すなわち３つのフルブリッジスイッチユニットを含むことができる。該共振ネットワーク１０２及び２０２はそれぞれ三相共振ユニット、すなわち３つの共振ユニットを含むことができる。該整流ネットワーク１０４及び２０４はそれぞれ三相整流ユニット、すなわち３つの整流ユニットを含み、各整流ユニットは４つの整流ダイオードを含む。
【0025】
既存の変圧器ユニットの２次側は同一の共振ネットワーク上でスター接続されるが、本発明はこれを創造的に最適化して、１つの三相共振ネットワークにおける任意の２つの変圧器ユニットの２次側が、もう１つの三相共振ネットワークにおける任意の１つの変圧器の２次側とスター接続されるようにした。これにより２つの共振ネットワーク間の相互接続を形成し、このように入力及び出力がそれぞれ直列並列接続されたとき、ハードウェアの電圧バランス及び電流バランスを達成することができる。ここで言及したスター接続方法は業界で一般的な呼び名であり、Ｙ接続とも呼ばれ、変圧器の２次側の巻線及び整流回路間の接続方式であり、電線を延ばした後に現れる１つの形状である。さらに、本発明が提供する構想は、変圧器の数量に基づいて拡張することができ、変圧器を拡張すると、変圧器の設計はより容易になり、レイアウトは便利であり、整流ネットワークのスイッチ素子の選択もより容易である。
【0026】
図３は、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置における第２の好ましい実施例の回路図である。図３が示すのは、２つの共振ネットワークの入力が直列接続され、２つの整流ネットワークの出力が並列接続される実施例である。図３に示すように、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置は、フルブリッジスイッチネットワーク１０１、フルブリッジスイッチネットワーク２０１、共振ネットワーク１０２、共振ネットワーク２０２、変圧器ネットワーク１０３、変圧器ネットワーク２０３、整流ネットワーク１０４及び整流ネットワーク２０４を含む。該変圧器ネットワーク１０３の１次側は順番に該共振ネットワーク１０２及び該フルブリッジスイッチネットワーク１０１を介して正極バスバーＢＵＳ＋及び中性線と接続され、２次側は該整流ネットワーク１０４を介して出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－と接続される。該変圧器ネットワーク２０３の１次側は順番に該共振ネットワーク２０２及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１を介して中性線及び負極バスバーＢＵＳ－と接続され、２次側は該整流ネットワーク２０４を介して出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－と接続される。すなわち本実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に直列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に並列接続される。負荷Ｒｏは出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－に接続される。
【0027】
本好ましい実施例において、フルブリッジスイッチネットワーク１０１は第１フルブリッジスイッチユニット、第２フルブリッジスイッチユニット及び第３フルブリッジスイッチユニットを含み、すなわち第１フルブリッジスイッチユニットはスイッチ管Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１を含み、第２フルブリッジスイッチユニットはスイッチ管Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１を含み、第３フルブリッジスイッチユニットはスイッチ管Ｓ９１、Ｓ１０１、Ｓ１１１、Ｓ１２１を含む。該共振ネットワーク１０２は第１共振ユニット、第２共振ユニット及び第３共振ユニットを含み、すなわち各共振ユニットはそれぞれ直列接続するキャパシタＣｒ１及びインダクタＬｒ１を含む。該共振ネットワーク２０２は第４共振ユニット、第５共振ユニット及び第６共振ユニットを含み、すなわち各共振ユニットはそれぞれ直列接続するキャパシタＣｒ２及びインダクタＬｒ２を含む。該第１変圧器ユニット～該第６変圧器ユニットはそれぞれ第１変圧器～第６変圧器、すなわち変圧器Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２を含む。該整流ネットワーク１０４は第１整流ユニット、第２整流ユニット及び第３整流ユニットを含み、すなわち第１整流ユニットはダイオードＤ１１及びＤ４１を含み、第２整流ユニットはダイオードＤ２１及びＤ５１を含み、第３整流ユニットはダイオードＤ３１及びＤ６１を含む。該整流ネットワーク２０４は第４整流ユニット、第５整流ユニット及び第６整流ユニットを含み、すなわち第４整流ユニットはダイオードＤ１２及びＤ４２を含み、第２整流ユニットはダイオードＤ２２及びＤ５２を含み、第３整流ユニットはダイオードＤ３２及びＤ６２を含む。図３に示す好ましい実施例において、入力キャパシタＣ１、Ｃ２、出力キャパシタＣｏ１及びＣｏ２をさらに含む。共振ネットワーク１０２及び２０２の主な作用はＬＬＣ直列共振であり、スイッチ素子のソフトスイッチングを実現する。変圧器ネットワーク１０３及び２０３は絶縁及び電圧の変換調節を担う。整流ネットワーク１０４及び２０４は電力整流作用を担う。
【0028】
図３に示すように、該変圧器Ｔ１１の１次側の第１端は該第１共振ユニットを介して該第１フルブリッジスイッチユニットの第１端（すなわちスイッチ管Ｓ１１のソース端子及びスイッチ管Ｓ３１のドレイン端子）と接続され、１次側の第２端は該第１フルブリッジスイッチユニットの第２端（すなわちスイッチ管Ｓ２１のソース端子及びスイッチ管Ｓ２１のドレイン端子）と接続される。該変圧器Ｔ２１の１次側の第１端は該第２共振ユニットを介して該第２フルブリッジスイッチユニットの第１端（すなわちスイッチ管Ｓ５１のソース端子及びスイッチ管Ｓ７１のドレイン端子）と接続され、１次側の第２端は該第２フルブリッジスイッチユニットの第２端（すなわちスイッチ管Ｓ６１のソース端子及びスイッチ管Ｓ８１のドレイン端子）と接続される。該変圧器Ｔ３１の１次側の第１端は該第３共振ユニットを介して該第３フルブリッジスイッチユニットの第１端（すなわちスイッチ管Ｓ９１のソース端子及びスイッチ管Ｓ１１１のドレイン端子）と接続され、１次側の第２端は該第３フルブリッジスイッチユニットの第２端（すなわちスイッチ管Ｓ１０１のソース端子及びスイッチ管Ｓ１２１のドレイン端子）と接続される。該変圧器Ｔ１２の１次側の第１端は該第４共振ユニットを介して該第４フルブリッジスイッチユニットの第１端（すなわちスイッチ管Ｓ１２のソース端子及びスイッチ管Ｓ３２のドレイン端子）と接続され、１次側の第２端は該第４フルブリッジスイッチユニットの第２端（すなわちスイッチ管Ｓ２２のソース端子及びスイッチ管Ｓ４２のドレイン端子）と接続される。該変圧器Ｔ２２の１次側の第１端は該第５共振ユニットを介して該第５フルブリッジスイッチユニットの第１端（すなわちスイッチ管Ｓ５２のソース端子及びスイッチ管Ｓ７２のドレイン端子）と接続され、１次側の第２端は該第５フルブリッジスイッチユニットの第２端（すなわちスイッチ管Ｓ６２のソース端子及びスイッチ管Ｓ８２のドレイン端子）と接続される。該変圧器Ｔ３２の１次側の第１端は該第６共振ユニットを介して該第６フルブリッジスイッチユニットの第１端（すなわちスイッチ管Ｓ９２のソース端子及びスイッチ管Ｓ１１２のドレイン端子）と接続され、１次側の第２端は該第６フルブリッジスイッチユニットの第２端（すなわちスイッチ管Ｓ１０２のソース端子及びスイッチ管Ｓ１２２のドレイン端子）と接続される。すべての該スイッチ管のゲート端子は制御信号と接続され、スイッチ管Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ９１、Ｓ１０１のドレイン端子は正極バスバーＢＵＳ＋と接続され、スイッチ管Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ７１、Ｓ８１、Ｓ１１１及びＳ１２１のソース端子は中性線と接続され、スイッチ管Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ５２、Ｓ６２、Ｓ９２、Ｓ１０２のドレイン端子は中性線と接続され、スイッチ管Ｓ３２、Ｓ４２、Ｓ７２、Ｓ８２、Ｓ１１２及びＳ２２２のソース端子は負極バスバーＢＵＳ－と接続される。入力キャパシタＣ１は正極バスバーＢＵＳ＋及び中性線の間に接続され、入力キャパシタＣ２は中性線及び負極バスバーＢＵＳ－の間に接続される。本出願において、用いるスイッチ管は限定されないがＳｉ ＭＯＳ、ＩＧＢＴ、ＧａＮ ＭＯＳ、ＳｉＣ ＭＯＳなどを含む。
【0029】
該変圧器Ｔ１１の２次側の第１端は該第１整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ１１のアノード及びダイオードＤ４１のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ２１の２次側の第１端は該第２整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ２１及びアノード及びダイオードＤ５１のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ３１の２次側の第１端は該第４整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ１２のアノード及びダイオードＤ４２のカソード）と接続される。該変圧器Ｔ１２の２次側の第１端は該第３整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ３１のアノード及びダイオードＤ６１のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ２２の２次側の第１端は該第５整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ２２のアノード及びダイオードＤ５２のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ３２の２次側の第１端は該第６整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ３２のアノード及びダイオードＤ６２のカソード）と接続される。該変圧器Ｔ１１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ２１の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ１２の２次側の第２端と接続され、該変圧器Ｔ３１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ２２の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ３２の２次側の第２端と接続される。ダイオードＤ１１、Ｄ２１及びＤ３１のカソード及びダイオードＤ１２、Ｄ２２及びＤ３２のカソードは出力正極Ｖｏ＋と接続され、ダイオードＤ４１、Ｄ５１及びＤ６１のアノード及びダイオードＤ４２、Ｄ５２及びＤ６２のアノードは出力負極Ｖｏ－と接続される。出力キャパシタＣｏ１及びＣｏ２はそれぞれ出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に接続される。
【0030】
本発明のもう１つの好ましい実施例において、ダイオードの整流ネットワークの代わりにスイッチ管の整流ネットワークを使用することもできる。ここで、整流ネットワーク１０４及び２０４は、Ｓｉ ＭＯＳ、ＩＧＢＴ、ＧａＮ ＭＯＳ、ＳｉＣ ＭＯＳ、ショットキーダイオード、ＳＩＣダイオードなどを採用することができる。
【0031】
本好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に直列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に並列接続される。変圧器ネットワーク１０３及び２０３における該変圧器Ｔ１１の２次側の第２端は、該変圧器Ｔ２１の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ１２の２次側の第２端と接続され、該変圧器Ｔ３１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ２２の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ３２の２次側の第２端と接続される。変圧器ネットワーク１０３における任意の２つの変圧器の２次側を、変圧器ネットワーク２０３における任意の１つの変圧器の２次側とスター接続することにより、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の直列接続が電圧バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の並列接続が電流バランスを達成することができることを保証している。
【0032】
本発明は、三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置を提供している。既存の三相ハーフブリッジインターリーブＬＬＣを基にして、三相フルブリッジインターリーブＬＬＣのトポロジー改善の構想を創造的に示し、三相フルブリッジインターリーブの構造を示している。一方では電力を拡張し、広範囲出力にさらに適しており、他方では変圧器の２次側におけるスター接続の変更により、本トポロジーの各相は比較的高い自己電圧バランス電流バランスの能力を有し、ハードウェアの設計を簡略化し、信頼性を高めることもできる。６つの共振タンクは直列接続のときの自己電圧バランス、並列接続のときの自己電流バランスの効果を達成することができ、信頼性を高め、ハードウェアの設計が容易である。
【0033】
該三相ＬＬＣ回路の電力拡張装置は、一方では常用されるＬＬＣハーフブリッジインターリーブトポロジー構造に対して過度な調整又は変更を行うことはないため、低コストでの製造及び実施に都合がよく、同時に出力電力を拡張することもでき、出力電力を高めて、広範囲出力を実現するのに適している。他方では６つの共振タンクは直列接続のときの自己圧力バランス、並列接続のときの自己電流バランスの効果を達成することができ、信頼性を高めた。
【0034】
図４は、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置における第３の好ましい実施例の回路図である。図４に示すのは２つの共振ネットワークの入力が並列接続され、２つの整流ネットワークの出力が並列接続される実施例である。従って、図４に示す好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に並列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に並列接続される。
【0035】
図４に示す実施例の接続関係は図３と類似しており、異なるのは以下のみである。スイッチ管Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ９１、Ｓ１０１のドレイン端子が正極バスバーＢＵＳ＋と接続され、スイッチ管Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ７１、Ｓ８１、Ｓ１１１及びＳ１２１のソース端子が負極バスバーＢＵＳ－と接続される。スイッチ管Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ５２、Ｓ６２、Ｓ９２、Ｓ１０２のドレイン端子は正極バスバーＢＵＳ＋と接続され、スイッチ管Ｓ３２、Ｓ４２、Ｓ７２、Ｓ８２、Ｓ１１２及びＳ２２２のソース端子は負極バスバーＢＵＳ－と接続される。入力キャパシタＣ１及びＣ２は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に直列接続される。
【0036】
本好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に並列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に並列接続される。変圧器ネットワーク１０３及び２０３における該変圧器Ｔ１１の２次側の第２端は、該変圧器Ｔ２１の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ１２の２次側の第２端と接続され、該変圧器Ｔ３１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ２２の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ３２の２次側の第２端と接続される。変圧器ネットワーク１０３における任意の２つの変圧器の２次側を、変圧器ネットワーク２０３における任意の１つの変圧器の２次側とスター接続することにより、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の並列接続が電流バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の並列接続が電流バランスを達成することができることを保証している。
【0037】
図５は、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置における第４の好ましい実施例の回路図である。図５に示すのは、２つの共振ネットワークの入力が並列接続され、２つの整流ネットワークの出力が直列接続される実施例である。従って、図５に示す好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に並列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に直列接続される。その入力の具体的な接続関係は図４を参考にすることができ、ここでは繰り返し述べない。その出力部分の接続関係は図３と類似しており、ダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ３１のカソードが出力正極Ｖｏ＋の出力キャパシタＣｏ１の第１端と接続されることのみが異なる。出力キャパシタＣｏ１の第２端は出力キャパシタＣｏ２の第１端、ダイオードＤ４１、Ｄ５１及びＤ６１のアノード、並びにダイオードＤ１２、Ｄ２２及びＤ３２のカソードと接続される。ダイオードＤ４２、Ｄ５２及びＤ６２のアノードは出力負極Ｖｏ－、並びに出力キャパシタＣｏ２の第２端と接続される。
【0038】
本好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に並列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に直列接続される。変圧器ネットワーク１０３及び２０３における該変圧器Ｔ１１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ２１の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ１２の２次側の第２端と接続され、該変圧器Ｔ３１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ２２の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ３２の２次側の第２端と接続される。変圧器ネットワーク１０３における任意の２つの変圧器の２次側を、変圧器ネットワーク２０３における任意の１つの変圧器の２次側とスター接続することにより、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の並列接続が電流バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の直列接続が電圧バランスを達成することができることを保証している。
【0039】
図６は、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置における第５の好ましい実施例の回路図である。図６に示すのは、２つの共振ネットワークの入力が直列接続され、２つの整流ネットワークの出力が直列接続される実施例である。従って、図６に示す好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に直列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に直列接続される。その入力及び出力の具体的な接続関係はそれぞれ図３及び図５を参考にすることができ、ここでは繰り返し述べない。
【0040】
本好ましい実施例において、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１は正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に直列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４は出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に直列接続される。変圧器ネットワーク１０３及び２０３における該変圧器Ｔ１１の２次側の第２端は、該変圧器Ｔ２１の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ１２の２次側の第２端と接続され、該変圧器Ｔ３１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ２２の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ３２の２次側の第２端と接続される。変圧器ネットワーク１０３における任意の２つの変圧器の２次側を、変圧器ネットワーク２０３における任意の１つの変圧器の２次側とスター接続することにより、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の直列接続が電圧バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の直列接続が電圧バランスを達成することができることを保証している。
【0041】
図７は、本発明の三相ＬＬＣ回路に用いられる電力拡張装置における第６の好ましい実施例の回路図である。図７に示す好ましい実施例において、図６に類似する該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１が正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に直列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４が出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に直列接続される設計方式を採用する。この設計は、各変圧器ユニットが１次側が直列接続した２つの変圧器を含み、すなわち変圧器の数量を元の６個から１２個に拡張したことを除いて図６に示す実施例と同じである。従って対応する整流ユニットはそれぞれ４つの整流管を含み、すなわち整流ネットワーク１０４及び２０４はそれぞれ２つの三相ブリッジ整流回路が並列接続してなる。すなわち第１整流ユニットはダイオードＤ１１、Ｄ４１、Ｄ７１及びＤ１０１を含み、第２整流ユニットはダイオードＤ２１、Ｄ５１、Ｄ８１及びＤ１１１を含み、第３整流ユニットはダイオードＤ３１、Ｄ６１、Ｄ９１及びＤ１２１を含む。該整流ネットワーク２０４は第４整流ユニット、第５整流ユニット及び第６整流ユニットを含み、すなわち第４整流ユニットはダイオードＤ１２、Ｄ４２、Ｄ７２及びＤ１０２を含み、第２整流ユニットはダイオードＤ２２、Ｄ５２、Ｄ８２及びＤ１１２を含み、第３整流ユニットはダイオードＤ３２、Ｄ６２、Ｄ９２及びＤ１２２を含む。
【0042】
図７に示すように、変圧器ネットワーク１０３は変圧器Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１、Ｔ５１、Ｔ６１、Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２、Ｔ６２を含む。図６に示す実施例と類似しており、該変圧器Ｔ１１の１次側の第１端は該第１共振ユニットを介して該第１フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該変圧器Ｔ２１の１次側の第１端と接続され、該変圧器Ｔ２１の１次側の第２端は該第１フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該変圧器Ｔ３１の１次側の第１端は該第２共振ユニットを介して該第２フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該変圧器Ｔ４１の１次側の第１端と接続され、該変圧器Ｔ４１の１次側の第２端は該第２フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該変圧器Ｔ５１の１次側の第１端は該第３共振ユニットを介して該第３フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該変圧器Ｔ６１の１次側の第１端と接続され、該変圧器Ｔ６１の１次側の第２端は該第３フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該変圧器Ｔ１２の１次側の第１端は該第４共振ユニットを介して該第４フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該変圧器Ｔ２２の１次側の第１端と接続され、該変圧器Ｔ２２の１次側の第２端は該第４フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該変圧器Ｔ３２の１次側の第１端は該第５共振ユニットを介して該第５フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該変圧器Ｔ４２の１次側の第１端と接続され、該変圧器Ｔ４２の１次側の第２端は該第５フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。該変圧器Ｔ５２の１次側の第１端は該第６共振ユニットを介して該第６フルブリッジスイッチユニットの第１端と接続され、１次側の第２端は該変圧器Ｔ６２の１次側の第１端と接続され、該変圧器Ｔ６２の１次側の第２端は該第６フルブリッジスイッチユニットの第２端と接続される。第１から第６フルブリッジスイッチユニットの構造は図６に示す実施例を参照することができ、ここでは繰り返し述べない。
【0043】
該変圧器Ｔ１１の２次側の第１端は該第１整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ１１のアノード及びダイオードＤ４１のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ２１の２次側の第１端は該第１整流ユニットの第２端（すなわちダイオードＤ７１のアノード及びダイオードＤ１０１のカソード）と接続される。該変圧器Ｔ３１の２次側の第１端は該第２整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ２１のアノード及びダイオードＤ５１のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ４１の２次側の第１端は該第２整流ユニットの第２端（すなわちダイオードＤ８１のアノード及びダイオードＤ１１１のカソード）と接続される。該変圧器Ｔ５１の２次側の第１端は該第４整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ１２のアノード及びダイオードＤ４２のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ６１の２次側の第１端は該第４整流ユニットの第２端（すなわちダイオードＤ７のアノード及びダイオードＤ１０２のカソード）と接続される。該変圧器Ｔ１２の２次側の第１端は該第３整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ３１のアノード及びダイオードＤ６１のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ２２の２次側の第１端は該第３整流ユニットの第２端（すなわちダイオードＤ９１のアノード及びダイオードＤ１２１のカソード）と接続される。該変圧器Ｔ３２の２次側の第１端は該第５整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ２２のアノード及びダイオードＤ５２のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ４２の２次側の第１端は該第５整流ユニットの第２端（すなわちダイオードＤ８２のアノード及びダイオードＤ１１２のカソード）と接続される。該変圧器Ｔ５２の２次側の第１端は該第６整流ユニットの第１端（すなわちダイオードＤ３２のアノード及びダイオードＤ６２のカソード）と接続され、該変圧器Ｔ６２の２次側の第１端は該第６整流ユニットの第２端（すなわちダイオードＤ９２のアノード及びダイオードＤ１２２のカソード）と接続される。
【0044】
該変圧器Ｔ１１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ３１の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ１２の２次側の第２端と接続され、該変圧器Ｔ２１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ４１の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ２２の２次側の第２端と接続される。該変圧器Ｔ５１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ３２の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ５２の２次側の第２端と接続され、該変圧器Ｔ６１の２次側の第２端は該変圧器Ｔ４２の２次側の第２端及び該変圧器Ｔ６２の２次側の第２端と接続される。
【0045】
図６の好ましい実施例と類似しており、変圧器ネットワーク１０３における１次側が直列接続された任意の２組の変圧器の２次側を、変圧器ネットワーク２０３における１次側が直列接続された任意の１組の変圧器の２次側とスター接続し、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の直列接続が電圧バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の直列接続が電圧バランスを達成することができることを保証している。
【0046】
本発明のさらに好ましい実施例において、図３に示すように、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１が正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に直列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４が出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に並列接続されるように回路を設計することもでき、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の直列接続が電圧バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の並列接続が電流バランスを達成することができることを保証する。本発明のさらに好ましい実施例において、図４に示すように、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１が正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に並列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４が出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に並列接続されるように回路を設計することもでき、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の並列接続が電流バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の並列接続が電流バランスを達成することができることを保証する。本発明のさらに好ましい実施例において、図５に示すように、該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１が正極バスバーＢＵＳ＋及び負極バスバーＢＵＳ－の間に並列接続され、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４が出力正極Ｖｏ＋及び出力負極Ｖｏ－の間に直列接続されるように回路を設計することもでき；該フルブリッジスイッチネットワーク１０１及び該フルブリッジスイッチネットワーク２０１の並列接続が電流バランスを実現することができ、該整流ネットワーク１０４及び該整流ネットワーク２０４の直列接続が電圧バランスを達成することができることを保証する。
【0047】
本発明の教示に基づいて、当業者はこれらの構造を実施することができ、ここでは繰り返し述べない。さらに、この一組の実施例は変圧器の数量を拡張することができ、これによりさらに出力電力を拡張し、出力電力を高め、さらに広範囲出力を実現するのに適している。
【0048】
本発明について具体的な実施例により説明を行ったが、当業者は本発明の範囲から逸脱しない状況で、本発明に対して各種変換及び同等の置換を行うこともできることを理解するべきである。他に、特定の状態又は材料に対して、本発明に各種修正を行うことができるが、本発明の範囲を逸脱しない。従って、本発明は開示した具体的な実施例に制限されず、本発明の特許請求の範囲内のすべての実施方式を含むべきである。
【0049】
以上の記載は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するものではない。本発明の主旨及び原則内で行う修正、同等の置換及び改善などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】