用于连接两个电压水平的模块化转换器的制作方法

文档序号:27611026发布日期:2021-11-27 00:28阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种电路,包括:高侧电容器和低侧电容器;初级侧,包括第一输入元件、第一输出元件、第一参考元件,其中所述初级侧被配置为在所述第一输入元件处接收输入电压;以及次级侧,包括第二输入元件、第二输出元件和第二参考元件,其中所述低侧电容器被串联地定位在所述第一参考元件与所述第二参考元件之间,其中所述高侧电容器将所述第一输出元件耦合至所述第二输入元件,以及其中所述次级侧被配置为向耦合在所述第二输出元件与所述第二参考元件之间的负载供电。2.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一侧和所述第二侧形成zeta转换器。3.根据权利要求2所述的电路,其中所述第一侧包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管mosfet和电感器,其中:所述mosfet的漏极包括第一输入元件,所述mosfet的源极包括第一输出元件,以及所述电感器被串联地定位在所述第一输出元件与所述第一参考元件之间。4.根据权利要求2所述的电路,其中所述第二侧包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管mosfet、电感器和第三电容器,其中:所述mosfet的漏极包括第二输入元件,所述mosfet的源极包括第二参考元件,所述电感器被串联地定位在所述第二输入元件与所述第二输出元件之间,并且所述第三电容器被串联地定位在所述第二输出元件与所述第二参考元件之间。5.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一侧和所述第二侧形成sepic转换器。6.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一侧被配置为接收第一驱动信号,并且所述第二侧被配置为接收第二驱动信号,其中所述第一驱动信号和所述第一驱动信号被一个或多个处理器控制。7.根据权利要求6所述的电路,其中所述一个或多个处理器控制所述第一驱动信号和所述第二驱动信号,以使所述电路将功率从所述负载传输至所述第一输入元件。8.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一电容器和所述第二电容器具有近似相同的特性。9.一种系统,包括:第一电路,包括:第一高侧电容器和第一低侧电容器;第一初级侧,包括第一输入元件、第一输出元件、第一参考元件,其中所述初级侧被配置为在所述第一输入元件处接收第一输入电压;第一次级侧,包括第二输入元件、第二输出元件和第二参考元件,其中所述第一低侧电容器被串联地定位在所述第一参考元件与所述第二参考元件之间,其中所述第一高侧电容器将所述第一输出元件耦合至所述第二输入元件;以及第二电路,包括:
第二高侧电容器和第二低侧电容器;第二初级侧,包括第三输入元件、第三输出元件、第三参考元件,其中所述第二初级侧被配置为在所述第三输入元件处接收第二输入电压;第二次级侧,包括第四输入元件和第四输出元件,其中所述第二低侧电容器被串联地定位在所述第三参考元件至所述第二参考元件之间,其中所述第二高侧电容器将所述第三输出元件耦合至所述第四输入元件,其中所述第二输出元件被连接至所述第四输出元件,其中所述第一电路和所述第二电路被配置为:其中所述第一输入元件被连接至所述第三参考元件,并且其中所述第二低侧电容器被配置为将所述第二输入电压钳位到所述第一输入电压。10.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一参考元件被连接至参考电压。11.根据权利要求10所述的系统,其中所述第二低侧电容器被配置为将所述第二输入电压钳位到所述第二参考元件与所述参考电压之间的输入电压之和。12.根据权利要求9所述的系统,还包括控制器,所述控制器被配置为控制所述第一电路和所述第二电路的操作。13.根据权利要求12所述的系统,其中所述控制器使所述第一电路和所述第二电路将功率从所述第二输出元件和第四输出元件负载传输至所述第一输入元件和所述第二输入元件。14.根据权利要求12所述的系统,还包括:第一电池单体,被连接在所述第一输入元件与所述第一参考元件之间;第二电池单体,被连接在所述第三输入元件与所述第三参考元件之间,以及其中所述控制器还被配置为控制所述第一电路和所述第二电路的所述操作,使得所述第一电池单体的充电水平保持近似等于所述第二电池单体的充电水平。15.根据权利要求12所述的系统,还包括能操作地耦合至所述控制器的感测电路块,其中所述感测电路块被配置为:监视所述第一电路和所述第二电路的一个或多个参数,并将所述一个或多个参数的状态传达给所述控制器。16.根据权利要求9所述的系统,还包括保护电路块,所述保护电路块被配置为保护所述系统免受一个或多个故障的影响,所述故障包括过电压、过电流和过温。17.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一高侧电容器和所述第二高侧电容器被配置为各自作为飞跨电容器工作。18.一种方法,包括:通过电路,接收被施加在所述电路的输入元件与所述电路的第一参考元件之间的输入电压;通过所述电路,在所述电路的输出元件与所述电路的第二参考元件之间供给输出电压,其中所述第一参考元件和所述第二参考元件通过低侧电容器电连接,所述低侧电容器被配置为将所述第一参考元件与所述第二参考元件隔离,以及通过所述电路,将功率经由耦合电容器从所述输入元件耦合至所述输出元件。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括通过所述电路,接收至所述电路的第一部分的第一驱动信号,其中所述电路的所述第一部分包括所述输入元件;以及通过所述电路,接收至所述电路的第二部分的第二驱动信号,其中所述电路的第二部分包括所述输出元件,其中所述第一驱动信号和所述第二信号被配置为:将所述输入电压的第一大小改变为所述输出电压的第二大小,其中所述第一大小不同于所述第二大小。20.根据权利要求18所述的方法,其中所述电路是第一电路,并且所述输入电压是第一输入电压,所述方法还包括:通过低侧电容器,将所述第一参考元件钳位到第二电路的第二输入电压。

技术总结
本公开的实施例涉及用于连接两个电压水平的模块化转换器。本公开描述了实现隔离的功率转换器电路拓扑的技术。功率转换器电路拓扑可以包括电平移位器或低侧电容器,其可以被配置为既提供电容性隔离、又提供在堆叠或交错互连的配置中布置的功率转换器电路之间的钳位。通过控制到功率转换器电路、每个功率转换器电路以及功率转换器电路的堆叠互连的驱动信号,可以操作以在正向或反向方向上将功率从一个电压电平转换为第二电压电平。在直流(DC)电池的示例中,功率转换器电路的堆叠或交错互连可以进一步被配置为平衡从多单体DC电池的每个单体汲取的电荷水平和功率量。单体汲取的电荷水平和功率量。单体汲取的电荷水平和功率量。


技术研发人员:R
受保护的技术使用者:英飞凌科技股份有限公司
技术研发日:2021.05.24
技术公布日:2021/11/26
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