[发明专利]功率变换装置与功率变换方法

说明书

一种功率变换装置于此揭露。功率变换装置包含交流/直流转换器、直流/直流转换器及直流/直流隔离转换器。交流/直流转换器用以将交流电转换为第一直流电，或将第一直流电转换为交流电。直流/直流转换器用以将第一直流电转换为第二直流电，或将第二直流电转换为第一直流电。直流/直流隔离转换器耦接于交流/直流转换器与直流/直流转换器之间，用以进行交流/直流转换器与直流/直流转换器间的双向隔离。

技术领域

本发明有关于一种功率变换装置与功率变换方法，且特别是有关于一种双向隔离的功率变换装置与功率变换方法。

背景技术

随着新能源领域的发展，包括太阳能领域、风力发电领域等，新能源发电在整体发电市场的占有率越来越高。然而，新能源发电受制于天气状况，以致其发电量的波动较大，因此对电网的影响很大。为解决新能源发电对电网造成的不良影响，可采用储能装置以作为新能源发电站与电网间的缓冲装置，进而降低新能源发电输出的电量波动对电网造成的影响。

另一方面，交通领域的电气化，包括轨道交通，电动汽车甚至未来的电推进舰船和飞行器都需要配置储能装置，由此可知未来对于储能装置的需求将与日俱增。在应用储能装置来进行电能的储存时，需要对储能装置内的电池进行充放电，若在部分状况下，必须由同一功率变换器来进行上述电池的充放电，则需要一种可靠的双向功率变换器来进行电池的充放电。

然而，先前的双向功率变换器若以输入侧的转换器来同时进行电源转换与双向隔离，其重量与体积均会较大，且价格会较为昂贵。此外，若以输出侧的转换器来同时进行电源转换与双向隔离，则会有设计不易与效率低落的问题。

由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。

发明内容

发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。

本发明内容的一目的是在提供一种功率变换装置与功率变换方法，藉以改善先前技术的问题。

为达上述目的，本发明内容的一技术方案关于一种功率变换器。功率变换器包含交流/直流转换器、直流/直流转换器及直流/直流隔离转换器。交流/直流转换器用以将交流电转换为第一直流电，或将第一直流电转换为交流电。直流/直流转换器用以将第一直流电转换为第二直流电，或将第二直流电转换为第一直流电。直流/直流隔离转换器耦接于交流/直流转换器与直流/直流转换器之间，用以进行交流/直流转换器与直流/直流转换器间的双向隔离。

在一实施例中，直流/直流隔离转换器包含高频直流/直流隔离转换器。

在另一实施例中，直流/直流隔离转换器包含LLC非调节直流/直流隔离转换器。

于再一实施例中，交流/直流转换器包含D型三电平转换器、T型三电平转换器及二电平转换器其中至少一者。

在又一实施例中，直流/直流转换器包含多相升降压型转换器。

为达上述目的，本发明内容的另一技术方案关于一种功率变换方法，其应用于功率变换装置中。此功率变换装置包含交流/直流转换器、直流/直流隔离转换器及直流/直流转换器。直流/直流隔离转换器耦接于交流/直流转换器与直流/直流转换器之间。上述功率变换方法包含：藉由交流/直流转换器将交流电转换为第一直流电，或将第一直流电转换为交流电；藉由直流/直流转换器将第一直流电转换为第二直流电，或将第二直流电转换为第一直流电；以及藉由直流/直流隔离转换器进行交流/直流转换器与直流/直流转换器间的双向隔离。

在一实施例中，直流/直流隔离转换器进行交流/直流转换器与直流/直流转换器间的双向隔离的步骤包含以下流程：藉由高频直流/直流隔离转换器进行交流/直流转换器与直流/直流转换器间的双向隔离。