功率變換器控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種功率變換器裝置的控制方法。所述功率變換器裝置包括直流電鏈路(2)和諸如電池等直流電負(fù)載/源(4)。根據(jù)一種相對于穿過所述直流電負(fù)載/源(4)的電壓V2來確定一個(gè)或多個(gè)直流電鏈路電壓空值的方法對所述功率變換器裝置進(jìn)行控制。如果直流電鏈路電壓空值介于所述上限與下限之間，則控制(例如，通過控制器(30))所述有源整流器/逆變器(20)以提供與所述直流電鏈路電壓空值大致相等的直流電鏈路電壓。
【專利說明】功率變換器控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種功率變換器控制方法，確切地說，涉及一種最大限度地減小電流紋波的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]圖1示出了 N相交錯(cuò)式雙向降壓變換器(或者逐級降壓變換器)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此類變換器I包括并聯(lián)在直流電鏈路2與直流電負(fù)載/源4之間的N個(gè)變換器電路。每個(gè)變換器電路具有同步拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中包括第一開關(guān)6ρ62...6n ;第二開關(guān)8ρ82...8n以及反應(yīng)器(或電感器)11UO2...10No換言之，降壓變換器(buck converter) I的第一變換器電路(或“相”)包括第一開關(guān)G1、第二開關(guān)S1和反應(yīng)器11 ;第二變換器電路包括第一開關(guān)62、第二開關(guān)82和反應(yīng)器12 ;每個(gè)變換器電路以此類推。
[0003]電容器12跨接在直流電鏈路2兩端。
[0004]應(yīng)清楚地認(rèn)識到，由于降壓變換器是雙向的，因此電力可以從直流電鏈路2流動到直流電負(fù)載/源4，并且電力可以從直流電負(fù)載/源4流動到直流電鏈路2，具體取決于操作要求。
[0005]各個(gè)變換器電路的切換策略是交錯(cuò)式(interleaved)的。換言之，變換器電路以相同的占空率(duty rat1)工作，但是它們各自的切換時(shí)間的起始點(diǎn)時(shí)間位移為:

【權(quán)利要求】
1.一種操作功率變換器裝置的方法，所述功率變換器裝置包括: 直流電鏈路⑵； 直流電負(fù)載/源⑷； 具有直流電終端(24a、24b)的有源整流器/逆變器(20)，所述有源整流器/逆變器連接到所述直流電鏈路(2)并且適用于提供介于上限與下限之間的可變直流電鏈路電壓(V1);以及 交錯(cuò)式降壓變換器(I)，所述交錯(cuò)式降壓變換器具有連接在所述直流電鏈路(2)與所述直流電負(fù)載/源⑷之間的N個(gè)變換器電路，每個(gè)變換器電路包括第一開關(guān)紙為為)、第二開關(guān)(8^8^83)和反應(yīng)器(11UO2UO3)； 所述方法包括以下步驟: 根據(jù)以下方程式，相對于穿過所述直流電負(fù)載/源(4)的電壓V2確定一個(gè)或多個(gè)直流電鏈路電壓空值Vunull: K H = V2- a 其中: N是大于或等于2的正整數(shù)，以及 a是小于N的正整數(shù)；以及 如果直流電鏈路電壓空值介于所述直流電鏈路電壓的所述上限與下限之間，則控制所述有源整流器/逆變器(20)來提供與所述直流電鏈路電壓空值大致相等的直流電鏈路電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作功率變換器裝置的方法，進(jìn)一步包括以下步驟: 如果有兩個(gè)或更多個(gè)直流電鏈路電壓空值介于所述上限與下限之間，則控制所述有源整流器/逆變器(20)以提供與其中的最高空值大致相等的直流電鏈路電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操作功率變換器裝置的方法，進(jìn)一步包括以下步驟: 如果沒有直流電鏈路電壓空值介于所述上限與下限之間，則控制所述有源整流器/逆變器(20)以提供與所述直流電鏈路電壓的所述上限或下限大致相等的直流電鏈路電壓。
4.一種功率變換器裝置，包括: 直流電鏈路⑵； 直流電負(fù)載/源⑷； 具有直流電終端(24a、24b)的有源整流器/逆變器(20)，所述有源整流器/逆變器連接到所述直流電鏈路(2)并且適用于提供介于上限與下限之間的可變直流電鏈路電壓(V1)； 交錯(cuò)式降壓變換器(I)，所述交錯(cuò)式降壓變換器具有連接在所述直流電鏈路(2)與所述直流電負(fù)載/源⑷之間的N個(gè)變換器電路，每個(gè)變換器電路包括第一開關(guān)紙為為)、第二開關(guān)私為為)和反應(yīng)器(11UO2UO3);以及 用于所述有源整流器/逆變器(20)的控制器(30)； 其中所述控制器(30)適用于根據(jù)以下方程式相對于穿過所述直流電負(fù)載/源的電壓V2確定一個(gè)或多個(gè)直流電鏈路電壓空值Vlinull:
N
Vljudl = V2-^
a 其中: N是大于或等于2的正整數(shù)，以及 a是小于N的正整數(shù)；以及 如果直流電鏈路電壓空值介于所述直流電鏈路電壓的所述上限與下限之間，則所述控制器(30)適用于控制所述有源整流器/逆變器(20)來提供與所述直流電鏈路電壓空值大致相等的直流電鏈路電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率變換器裝置，其中 如果有兩個(gè)或更多個(gè)直流電鏈路電壓空值介于所述上限與下限之間，則所述控制器(30)進(jìn)一步適用于控制所述有源整流器/逆變器(20)以提供與其中的最高空值大致相等的直流電鏈路電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的功率變換器裝置，其中 如果沒有直流電鏈路電壓空值介于所述上限與下限之間，則所述控制器(30)進(jìn)一步適用于控制所述有源整流器/逆變器(20)來提供與所述直流電鏈路電壓的所述上限或下限大致相等的直流電鏈路電壓。
【文檔編號】H02M3/335GK104184330SQ201410216365
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
【發(fā)明者】D.D.班哈姆賀爾, M.S.布切爾 申請人:通用電氣能源能量變換技術(shù)有限公司