本技術(shù)屬于電力控制,特別是涉及一種功率變換器的控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。
背景技術(shù):
1、全橋逆變電路拓?fù)湓诟邏狠斎胫写蠊β首儞Q器方面得到廣泛應(yīng)用,為實現(xiàn)輸入和輸出之間的電氣隔離并得到合適的輸出電壓幅值,大功率變換器一般在交流側(cè)接有變壓器。
2、在大功率變換器的實際運(yùn)行中,由于多種因素使得變壓器原邊電流正負(fù)波形不對稱,使得正負(fù)半周伏秒面積不等,引起變壓器鐵心工作時磁化曲線不再關(guān)于原點對稱,使得變壓器產(chǎn)生偏磁,造成變壓器產(chǎn)生偏磁的有因素有:(1)全橋逆變電路中的開關(guān)管的參數(shù)不一致,實際應(yīng)用中同一橋臂上下兩個開關(guān)管的參數(shù),如通態(tài)壓降的不同,會引起變壓器的正負(fù)向原邊電壓的不等而帶來正負(fù)向原邊電流的不等,容易出現(xiàn)正負(fù)半周伏秒面積不等的情況;(2)驅(qū)動電路參數(shù)的不一致,實際應(yīng)用中脈沖信號經(jīng)驅(qū)動電路后驅(qū)動開關(guān)管,由于驅(qū)動電路元件參數(shù)的不一致會引起死區(qū)時間不等,帶來各開關(guān)管實際觸發(fā)脈沖寬度的不等,會引起變壓器的正負(fù)向原邊電壓的不等而帶來正負(fù)向原邊電流的不等,容易出現(xiàn)正負(fù)半周伏秒面積不等的情況;(3)控制系統(tǒng)的影響,控制系統(tǒng)采集電信號作為反饋量進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié),受逆變側(cè)輸入直流電壓大小的影響及其他量的影響,會引起變壓器的正負(fù)向原邊電壓的不等而帶來正負(fù)向原邊電流的不等,容易出現(xiàn)正負(fù)半周伏秒面積不等的情況。當(dāng)變壓器偏磁嚴(yán)重時,變壓器的鐵心必將進(jìn)入單方向深度飽和,造成單向磁化電流劇增,增大損耗,嚴(yán)重時甚至對開關(guān)管造成損害。
3、因此,如何抑制功率變換器中的變壓器偏磁,是本領(lǐng)域的技術(shù)人員目前需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的為提供一種功率變換器的控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品;本技術(shù)提供的功率變換器的控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品,能夠有效地減小功率變換器中的變壓器的原邊電流的直流分量,從而能夠有效地抑制功率變換器中的變壓器偏磁。
2、本技術(shù)提供的技術(shù)方案如下:
3、一種功率變換器的控制方法,所述功率變換器包括設(shè)置在原邊的全橋逆變電路、變壓器以及設(shè)置在副邊的全橋整流電路,所述控制方法包括:
4、獲取第一電流傳感器采集的所述變壓器的第一原邊電流,并按照每個采樣周期采用不同的采樣頻率對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到并根據(jù)多個采樣周期對應(yīng)的多組電流采樣數(shù)據(jù),得到所述第一原邊電流的直流分量;
5、根據(jù)所述第一原邊電流的直流分量,得到修正脈沖寬度;
6、根據(jù)所述修正脈沖寬度和所述全橋逆變電路中的開關(guān)管的死區(qū)時間,確定目標(biāo)修正脈沖寬度;
7、根據(jù)所述目標(biāo)修正脈沖寬度對所述全橋逆變電路中的各個開關(guān)管的初始脈沖寬度進(jìn)行修正,得到各個所述開關(guān)管的修正后的脈沖寬度;
8、根據(jù)各個所述開關(guān)管的修正后的脈沖寬度,產(chǎn)生對應(yīng)的脈沖信號,對各個所述開關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動控制。
9、可選地,所述獲取第一電流傳感器采集的所述變壓器的第一原邊電流,并按照每個采樣周期采用不同的采樣頻率對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到并根據(jù)多個采樣周期對應(yīng)的多組電流采樣數(shù)據(jù),得到所述第一原邊電流的直流分量,包括:
10、獲取第一電流傳感器采集的所述變壓器的第一原邊電流;
11、根據(jù)所述開關(guān)管的開關(guān)頻率、當(dāng)前采樣周期的采樣周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算公式,得到當(dāng)前采樣周期的采樣頻率;
12、按照當(dāng)前采樣周期的采樣頻率,對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到電流采樣數(shù)據(jù);
13、控制采樣周期數(shù)開始累加,直至在累加后的采樣周期數(shù)等于預(yù)設(shè)采樣周期數(shù)時,得到組數(shù)與所述預(yù)設(shè)采樣周期數(shù)相同的多組電流采樣數(shù)據(jù);
14、根據(jù)多組所述電流采樣數(shù)據(jù),得到所述第一原邊電流的直流分量。
15、可選地,所述根據(jù)所述修正脈沖寬度和所述全橋逆變電路中的開關(guān)管的死區(qū)時間,確定目標(biāo)修正脈沖寬度,包括:
16、判斷所述修正脈沖寬度是否超過所述全橋逆變電路中的開關(guān)管的死區(qū)時間的第一預(yù)設(shè)百分率;
17、若是,則對所述修正脈沖寬度進(jìn)行限幅處理,并將限幅后的脈沖寬度作為目標(biāo)修正脈沖寬度;
18、若否,則將所述修正脈沖寬度作為目標(biāo)修正脈沖寬度。
19、可選地,所述全橋逆變電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管,其中,所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為一組對角開關(guān)管,所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管為另一組對角開關(guān)管,所述根據(jù)所述目標(biāo)修正脈沖寬度對所述全橋逆變電路中的各個開關(guān)管的初始脈沖寬度進(jìn)行修正,得到各個所述開關(guān)管的修正后的脈沖寬度,包括:
20、將所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的初始脈沖寬度減去所述目標(biāo)修正脈沖寬度,得到所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的修正后的脈沖寬度;
21、將所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的初始脈沖寬度加上所述目標(biāo)修正脈沖寬度,得到所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的修正后的脈沖寬度。
22、可選地,所述控制方法還包括:
23、當(dāng)所述修正脈沖寬度處于限幅狀態(tài)時,獲取第一電壓傳感器采集的所述變壓器的原邊電壓,獲取第二電流傳感器采集的所述功率變換器輸出的直流電流,以及獲取第二電壓傳感器采集的所述功率變換器輸出的直流電壓;
24、獲取所述第一電流傳感器采集的所述變壓器的第二原邊電流,并根據(jù)所述第二原邊電流,得到所述第二原邊電流的直流分量;
25、根據(jù)所述第二原邊電流和所述原邊電壓,得到所述功率變換器的輸入功率;
26、根據(jù)所述直流電流和所述直流電壓,得到所述功率變換器的輸出功率;
27、若在持續(xù)第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)得到的多個所述第二原邊電流的直流分量均大于第一預(yù)設(shè)直流分量,或者,在持續(xù)第二預(yù)設(shè)時長內(nèi)得到的多個所述第二原邊電流的直流分量均大于第二預(yù)設(shè)直流分量,或者,在持續(xù)第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)得到的所述輸入功率均小于所述輸出功率的第二預(yù)設(shè)百分率,或者,所述第二原邊電流的瞬時值大于所述變壓器的額定電流,則控制所述功率變換器停機(jī)。
28、本技術(shù)還提供一種功率變換器的控制系統(tǒng),所述功率變換器包括設(shè)置在原邊的全橋逆變電路、變壓器以及設(shè)置在副邊的全橋整流電路,所述控制系統(tǒng)包括:
29、第一處理模塊,用于獲取第一電流傳感器采集的所述變壓器的第一原邊電流,并按照每個采樣周期采用不同的采樣頻率對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到并根據(jù)多個采樣周期對應(yīng)的多組電流采樣數(shù)據(jù),得到所述第一原邊電流的直流分量;
30、第二處理模塊,用于根據(jù)所述第一原邊電流的直流分量,得到修正脈沖寬度;
31、確定模塊,用于根據(jù)所述修正脈沖寬度和所述全橋逆變電路中的開關(guān)管的死區(qū)時間,確定目標(biāo)修正脈沖寬度;
32、修正模塊,用于根據(jù)所述目標(biāo)修正脈沖寬度對所述全橋逆變電路中的各個開關(guān)管的初始脈沖寬度進(jìn)行修正,得到各個所述開關(guān)管的修正后的脈沖寬度;
33、第一控制模塊,用于根據(jù)各個所述開關(guān)管的修正后的脈沖寬度,產(chǎn)生對應(yīng)的脈沖信號,對各個所述開關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動控制。
34、可選地,所述第一處理模塊在執(zhí)行所述獲取第一電流傳感器采集的所述變壓器的第一原邊電流,并按照每個采樣周期采用不同的采樣頻率對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到并根據(jù)多個采樣周期對應(yīng)的多組電流采樣數(shù)據(jù),得到所述第一原邊電流的直流分量時,具體用于:
35、獲取第一電流傳感器采集的所述變壓器的第一原邊電流;
36、根據(jù)所述開關(guān)管的開關(guān)頻率、當(dāng)前采樣周期的采樣周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算公式,得到當(dāng)前采樣周期的采樣頻率;
37、按照當(dāng)前采樣周期的采樣頻率,對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到電流采樣數(shù)據(jù);
38、控制采樣周期數(shù)開始累加,直至在累加后的采樣周期數(shù)等于預(yù)設(shè)采樣周期數(shù)時,得到組數(shù)與所述預(yù)設(shè)采樣周期數(shù)相同的多組電流采樣數(shù)據(jù);
39、根據(jù)多組所述電流采樣數(shù)據(jù),得到所述第一原邊電流的直流分量。
40、可選地,所述確定模塊在執(zhí)行所述根據(jù)所述修正脈沖寬度和所述全橋逆變電路中的開關(guān)管的死區(qū)時間,確定目標(biāo)修正脈沖寬度時,具體用于:
41、判斷所述修正脈沖寬度是否超過所述全橋逆變電路中的開關(guān)管的死區(qū)時間的第一預(yù)設(shè)百分率;
42、若是,則對所述修正脈沖寬度進(jìn)行限幅處理,并將限幅后的脈沖寬度作為目標(biāo)修正脈沖寬度;
43、若否,則將所述修正脈沖寬度作為目標(biāo)修正脈沖寬度。
44、可選地,所述全橋逆變電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管,其中,所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為一組對角開關(guān)管,所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管為另一組對角開關(guān)管,所述修正模塊在執(zhí)行所述根據(jù)所述目標(biāo)修正脈沖寬度對所述全橋逆變電路中的各個開關(guān)管的初始脈沖寬度進(jìn)行修正,得到各個所述開關(guān)管的修正后的脈沖寬度時,具體用于:
45、將所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的初始脈沖寬度減去所述目標(biāo)修正脈沖寬度,得到所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的修正后的脈沖寬度;
46、將所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的初始脈沖寬度加上所述目標(biāo)修正脈沖寬度,得到所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的修正后的脈沖寬度。
47、可選地,所述控制系統(tǒng)還包括:
48、獲取模塊,用于當(dāng)所述修正脈沖寬度處于限幅狀態(tài)時,獲取第一電壓傳感器采集的所述變壓器的原邊電壓,獲取第二電流傳感器采集的所述功率變換器輸出的直流電流,以及獲取第二電壓傳感器采集的所述功率變換器輸出的直流電壓;
49、第三處理模塊,用于獲取所述第一電流傳感器采集的所述變壓器的第二原邊電流,并根據(jù)所述第二原邊電流,得到所述第二原邊電流的直流分量;
50、第四處理模塊,用于根據(jù)所述第二原邊電流和所述原邊電壓,得到所述功率變換器的輸入功率;
51、第五處理模塊,用于根據(jù)所述直流電流和所述直流電壓,得到所述功率變換器的輸出功率;
52、第二控制模塊,用于若在持續(xù)第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)得到的多個所述第二原邊電流的直流分量均大于第一預(yù)設(shè)直流分量,或者,在持續(xù)第二預(yù)設(shè)時長內(nèi)得到的多個所述第二原邊電流的直流分量均大于第二預(yù)設(shè)直流分量,或者,在持續(xù)第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)得到的所述輸入功率均小于所述輸出功率的第二預(yù)設(shè)百分率,或者,所述第二原邊電流的瞬時值大于所述變壓器的額定電流,則控制所述功率變換器停機(jī)。
53、本技術(shù)還提供一種電子設(shè)備,包括:處理器、存儲器和通信總線;
54、所述通信總線,用于實現(xiàn)所述處理器和所述存儲器之間的連接通信;
55、所述處理器用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的功率變換器的控制處理程序,以實現(xiàn)如上述任一項所述功率變換器的控制方法的步驟。
56、本技術(shù)還提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)可執(zhí)行指令,所述計算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器加載并執(zhí)行時,實現(xiàn)如上述任一項所述功率變換器的控制方法的步驟。
57、本技術(shù)還提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計算機(jī)可執(zhí)行指令,所述計算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器加載并執(zhí)行時,實現(xiàn)如上述任一項所述功率變換器的控制方法的步驟。
58、與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本技術(shù)提供的一種功率變換器的控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品,通過獲取第一電流傳感器采集的變壓器的第一原邊電流,并按照每個采樣周期采用不同的采樣頻率對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到并根據(jù)多個采樣周期對應(yīng)的多組電流采樣數(shù)據(jù),得到第一原邊電流的直流分量,根據(jù)第一原邊電流的直流分量,得到修正脈沖寬度,再根據(jù)修正脈沖寬度和全橋逆變電路中的開關(guān)管的死區(qū)時間,確定目標(biāo)修正脈沖寬度,再根據(jù)目標(biāo)修正脈沖寬度對全橋逆變電路中的各個開關(guān)管的初始脈沖寬度進(jìn)行修正,得到各個開關(guān)管的修正后的脈沖寬度,進(jìn)而根據(jù)各個開關(guān)管的修正后的脈沖寬度,產(chǎn)生對應(yīng)的脈沖信號,對各個開關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動控制,能夠有效地減小功率變換器中的變壓器的原邊電流的直流分量,從而能夠有效地抑制功率變換器中的變壓器偏磁;另外,通過按照每個采樣周期采用不同的采樣頻率對獲取到的第一原邊電流進(jìn)行采樣,得到多個采樣周期對應(yīng)的多組電流采樣數(shù)據(jù),使得能夠在不增加硬件資源和處理器負(fù)擔(dān)的情況下,通過低采樣頻率,得到多組不同采樣點的電流采樣數(shù)據(jù),使得根據(jù)多組不同采樣點的電流采樣數(shù)據(jù)得到的第一原邊電流的直流分量的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性非常高,進(jìn)而能夠進(jìn)一步地對變壓器偏磁進(jìn)行有效地抑制。