发明名称 电荷移转装置及其方法
摘要 一种装置与方法,其移转电荷于电荷储存装置(25)与具有复数首要节点的第一电力接端(11)之间。经过感应部分(22),方法交换电荷于电荷储存装置与复数首要节点的第一首要节点之间,以及,当既定电荷已经被交换于电荷储存装置与第一首要节点之间,由复数首要节点的第二首要节点取代第一首要节点。经过感应部分,电荷被交换于电荷储存装置与第二首要节点之间。更好地,交换于电荷储存装置与第一首要节点之间的电荷与交换于电荷储存装置与第二首要节点之间的电荷之比例是相等于从第一首要节点与第二首要节点所引取的电流之比例。使用相似方法,电荷也可以被交换于电荷储存装置与第二电力接端之间。
申请公布号 TW498597 申请公布日期 2002.08.11
申请号 TW089111253 申请日期 2000.06.09
申请人 鲁道夫 林白契;艾立克R 林白契 发明人 鲁道夫 林白契;艾立克R 林白契
分类号 H02M3/18 主分类号 H02M3/18
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种电荷移转方法,在电荷储存装置与第一电力接端之间移转电荷,第一电力接端具有复数首要节点,该方法包括:经由感应部分而交换电荷于该电荷储存装置与该复数首要节点的第一首要节点之间;当既定电荷已经被移转于该电荷储存装置与该第一首要节点之间时,藉由该复数首要节点的第二首要节点而取代该第一首要节点;以及经由该感应部分而交换电荷于该电荷储存装置与该第二首要节点之间。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中第二电力接端具有复数次要节点,该方法进一步地包括:经由该感应部分而交换电荷于该电荷储存装置与该复数次要节点的第一次要节点之间;当既定电荷已经被移转于该电荷储存装置与该第一次要节点之间时,藉由该复数次要节点的第二次要节点而取代该第一次要节点;以及经由该感应部分而交换电荷于该电荷储存装置与该第二次要节点之间。3.如申请专利范围第2项所述之方法,进一步地包括:配置该第一电力接端作为交流电力接端;以及配置该第二电力接端作为交流电力接端。4.如申请专利范围第2项所述之方法,进一步地包括:配置该第一电力接端作为交流电力接端;以及配置该第二电力接端作为交流电力接端。5.如申请专利范围第2项所述之方法,进一步地包括:配置该第一电力接端作为直流电力接端;以及配置该第二电力接端作为直流电力接端。6.如申请专利范围第2项所述之方法,其中复数电力接端包括该第一电力接端与该第二电力接端,其中:在该电荷储存装置与该第一电力接端之间的该电荷交换可以发生于任一的该复数电力接端与该电荷储存装置之间;以及在该电荷储存装置与该第二电力接端之间的该电荷交换可以发生于任一的该复数电力接端与该电荷储存装置之间。7.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该第一电力接端与该第二电力接端是相同电力接端。8.如申请专利范围第2项所述之方法,其中交替在该电荷储存装置与该第一电力接端之间的该电荷交换与在该电荷储存装置与该第二电力接端之间的该电荷交换。9.如申请专利范围第2项所述之方法,其中同时地交换电荷于该电荷储存装置与该第一电力接端之间以及交换电荷于该电荷储存装置与该第二电力接端之间。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该电荷储存装置包括复数电容。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该电荷储存装置包括单一电容。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该感应部分包括复数电感。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该感应部分包括单一电感。14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该感应部分色括单一相位变压器的线圈。15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中交换于该电荷储存装置与该第一首要节点之间的该既定电荷与交换于该电荷储存装置与该第二首要节点之间的该电荷之比例是相等于从该第一首要节点与该第二首要节点所引取的电流之比例。16.如申请专利范围第2项所述之方法,其中交换于该电荷储存装置与该第一次要节点之间的该既定电荷与交换于该电荷储存装置与该第二次要节点之间的该电荷之比例是相等于注入该第一次要节点与该第二次要节点的电流之比例。17.一种电荷移转装置,包括:一感应部分;一电荷储存装置,连接至该感应部分而与该感应部分共同构成共振电路;一第一电力接端,具有复数首要节点;复数第一开关,连接该第一电力接端与该共振电路;以及一控制单元,用于控制该复数第一开关的运作而交换第一既定数量电荷于该复数首要节点的第一节点与能量储存元件之间以及交换第二既定数量电荷于该复数首要节点的第二节点与能量储存元件之间,其中交换于该电荷储存装置与该第一节点之间的该第一既定数量电荷与交换于该电荷储存装置与该第二节点之间的该第二既定数量电荷之比例是相等于从该第一节点与该第二节点所引取的电流之比例。18.一种电荷移转装置,包括:一感应部分;一电荷储存装置,连接至该感应部分而与该感应部分共同构成共振电路;一第一电力接端,具有复数首要节点;复数第一开关,连接该第一电力接端至该共振电路;一控制单元,用于控制该复数第一开关的运作而交换第一既定数量电荷于该复数首要节点的第一节点与该电荷储存装置之间以及交换第二既定数量电荷于该复数首要节点的第二节点与该电荷储存装置之间,其中交换于该电荷储存装置与该第一节点之间的该第一既定数量电荷与交换于该电荷储存装置与该第二节点之间的该第二既定数量电荷之比例是相等于从该第一节点与该第二节点所引取的电流之比例;一第二电力接端,具有复数次要节点;复数第二开关,连接该第二电力接端与该共振电路;以及一控制单元,用于控制该复数第二开关的运作而交换第三既定数量电荷于该复数次要节点的第一次要节点与该电荷储存装置之间以及交换第四既定数量电荷于该复数次要节点的第二次要节点与该电荷储存装置之间,其中交换于该电荷储存装置与该第一次要节点之间的该第三既定数量电荷与交换于该电荷储存装置与该第二次要节点之间的该第四既定数量电荷之比例是相等于注入该第一节点与该第二节点的电流之比例。19.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中从该第一电力接端移转至该电荷储存装置的该电荷交替地跟随从该电荷储存装置移转至该第二电力接端的电荷。20.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中该第一电力接端被配置用以接收多相位电力供应器以及该第二电力接端被配置用以供应多相位电力负载。21.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中该控制单元运作该复数第二开关用以重建交流波形于该第二电力接端之上。22.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中该第一电力接端被配置用以接收多相位交流电力供应器以及该第二电力接端被配置用以供应直流负载。23.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中该第一电力接端被配置用以接收直流电力供应器以及该第二电力接端被配置用以供应多相位交流电力负载。24.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中该第一电力接端被配置用以接收直流电力供应器以及该第二电力接端被配置用以供应直流电力负载。25.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中该第一电力接端被配置用以接收多相位交流电力供应器,以及该控制单元运作该复数第二开关用以制造以傅立叶级数所描述的平均电流。26.如申请专利范围第25项所述之电荷移转装置,其中该傅立叶成分中的一者以致该平均电流的相位是相同于该多相位交流电力供应器。27.如申请专利范围第25项所述之电荷移转装置,其中该傅立叶成分中的一者以致该平均电流的相位与该多相位交流电力供应器的相位差是90电气度数。28.如申请专利范围第25项所述之电荷移转装置,其中该傅立叶成分是该多相位交流电力供应器基本频率的谐波以致该平均电流获得谐波电流流动成分。29.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,其中该第一电力接端与该第二电力接端是相同并且连接至交流电力网,以及该控制单元运作该复数第一开关与该复数第二开关用以控制该交流电力网的反馈电流。30.如申请专利范围第18项所述之电荷移转装置,进一步地包括连接跨过该电荷储存装置的惯性滑行开关,其中该控制单元运作该惯性滑行开关用以控制该电荷储存装置的剩余电压。31.一种电荷移转装置,用于直接地从具有复数输入节点的输入接端移转能量至具有复数输出节点的输出接端,该电荷移转装置包括:复数输入开关,连接至该输入节点;复数输出开关,连接至该输出节点;一电荷储存装置,串联地连接于该复数输入开关与该复数输出开关之间;一感应部分,串联地连接至该电荷储存装置以致该感应部分与该电荷储存装置共同构成串联共振电路;以及一控制单元,用于运作该复数输入开关与该复数输出开关,其中该控制单元同时地开启两输入开关与两输出开关而形成在两输入节点与两输出节点之间与该感应部分及该电荷储存装置串联的连接,以及,当既定电荷已经从该两输入节点中的一者被提取时,该控制单元开启第三输入开关,并且,当足够电荷已经被注入该两输出节点中的一者时,该控制单元开启第三输出开关。32.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,进一步地包括连接跨过该感应部分的惯性滑行开关,其中该控制单元开启该惯性滑行开关而导致在该感应元件中的剩余能量移转至该输出接端。33.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,其中该控制单元运作该复数输入开关与该复数输出开关而从该输入接端移转电荷至该输出接端以及,在随后的充电/放电周期,反转在该电荷储存装置上的电压极性。34.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,其中该输入接端被配置用以接收交流电力来源以及该输出接端被配置用以供应交流负载。35.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,其中该控制单元运作该复数输入开关与该复数输出开关用以重建交流波形于该输出接端。36.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,其中该输入接端被配置用以接收交流电力来源以及该输出接端被配置用以供应直流负载。37.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,其中该输入接端被配置用以接收直流电力来源以及该输出接端被配置用以供应交流负载。38.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,其中该输入接端被配置用以接收直流电力来源以及该输出接端被配置用以供应直流负载。39.如申请专利范围第31项所述之电荷移转装置,其中该感应元件是单一相位变压器,该单一相位变压器具有连接至该电荷储存装置的主要线圈与连接至该复数输出开关的次要线圈。40.如申请专利范围第39项所述之电荷移转装置,其中该单一相位变压器是绝缘变压器。41.如申请专利范围第39项所述之电荷移转装置,其中该单一相位变压器是自动变压器。42.一种电子变压器电路,用于从具有复数输入节点的输入接端移转电力至具有复数输出节点的输出接端,该电子变压器电路包括:复数输入开关,连接至该输入节点;一感应部分,连接至该复数输入开关;一电荷储存装置,串联地连接该感应部分;一单一相位变压器,具有主要线圈与次要线圈,该主要线圈平行地连接至该电荷储存装置;复数输出开关,该次要线圈串联地连接至该复数输出开关;以及一控制单元,用于运作该复数输入开关与该复数输出开关,其中该控制单元交替地开启该复数输入开关,从该输入接端移转电荷至该电荷储存装置,以及开启该复数输出开关,从该电荷储存装置经过该单一相位变压器而移转电荷至该输出接端。43.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,进一步地包括平行地连接至该电荷储存装置的移转开关。44.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该输入接端被配置用以接收多相位交流电力来源,以及该控制器首先开启该输入开关中的两者以及,当既定电荷已经从该两输入节点的一者被引用时,该控制器开启第三输入开关。45.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该输出接端被配置用以供应多相位交流接端,以及该控制器首先开启该输出开关中的两者以及,当足够电荷已经移转至该两输出节点的一者时,开启第三输出开关。46.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该输入接端被配置为直流电力接端。47.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该输出接端被配置为直流接端。48.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,进一步地包括连接跨过该电荷储存装置的惯性滑行开关,以及在从该电荷储存装置至该输出接端的该电荷移转期间,该控制单元控制在该电荷储存装置上的剩余电压。49.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该单一相位变压器是绝缘变压器。50.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该单一相位变压器是自动变压器。51.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该单一相位变压器是递增变压器。52.如申请专利范围第42项所述之电子变压器电路,其中该单一相位变压器是递减变压器。图式简单说明:第1图系具有频率变化器与双向电力流动能力的电力转换器的电路示意图。第2图系第1图中所显示的电力转换器运作于输入与输出电力因数为1的典型电荷交换波形图。第3图系第1图中所显示的电力转换器运作于输入电力因数为1及提供反馈电力与电压提高的另一典型电荷交换波形图。第4图系具有双向电力流动能力的直流至直流转换器的基本构造的电路示意图。第5图系具有交流与直流输入及直流与交流输出的多埠转换器的方块图。第6图系具有同时发生的输入与输出运作的电力转换器的另一实施例的电路示意图。第7图系动态伏特-安培-反馈(VAR)补偿器的电路示意图。第8图系第7图中所显示的具有两周期运作的动态伏特-安培-反馈(VAR)补偿器的典型电荷交换波形图。第9图系结合频率控制与电压转换的电子变压器的电路示意图。第10图系具有同步输入与输出运作的电子变压器的电路示意图。第11图系使用三个电容的电力转换器的电路示意图。第12图系显示第11图中所显示的使用三个电容的电力转换器对于典型充电程序的电容电压与电荷电流图。第13图系对于第11图中所显示的电力转换器的几个周期的电压与电流输入图。第14图系第11图中所显示的电力转换器在几个交流周期期间的输出电压图。第15图系第11图中所显示的具有三个电容的电力转换器对于具有剩余电荷于电容中的典型充电程序的电容电压与电荷电流。第16图系具有三个电容的电力转换器的另一实施例的电路示意图。第17图系对于第11图与第16图中所显示的具有三个电容的电力转换器,真实电力流动作为剩余电压相位角度的函数时之一组参数运作曲线图。第18图系对于第11图与第16图中所显示的具有三个电容的电力转换器,反馈电力流动作为剩余电压相位角度的函数时之一组参数运作曲线图。第19图系对于第11图与第16图中所显示的具有三个电容的电力转换器,已知输入电力流动控制,反馈电力流动作为真实电力流动角度的函数时之一组参数运作曲线图。第20图系对于第11图与第16图中所显示的具有三个电容的电力转换器,已知输出电力流动控制,反馈电力流动作为真实电力流动角度的函数时之一组参数运作曲线图。第21图系具有用以降低整流开关变化的电流比例的附加整流电感的电力转换器输出部分的基本构造的电路示意图。
地址 美国
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