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共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路和设备

摘要

本申请实施例公开了一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路和设备,包括:第一变换器和第二变换器连接在同一直流母线,载波信号生成单元输出端分别与第一变换器控制单元输入端、第二变换器控制单元输入端连接,第一变换器控制单元输出端与第一变换器连接,第二变换器控制单元输出端与第二变换器连接;载波信号生成单元根据直流母线电压信号或直流母线电容电流信号、参考载波信号,生成目标载波信号;第一变换器控制单元根据第一电压信号、第一电流信号、直流母线电压信号和第一载波信号,生成第一控制信号;第二变换器控制单元根据第二电压信号、第二电流信号和第二载波信号,生成第二控制信号。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-03-17

    专利申请权的转移 IPC(主分类):H02M 5/458 专利申请号:202210480595X 登记生效日:20230303 变更事项:申请人 变更前权利人:美的集团(上海)有限公司 变更后权利人:美的集团(上海)有限公司 变更事项:地址 变更前权利人:201700 上海市青浦区双联路158号1幢11层B区1152室 变更后权利人:200000 上海市青浦区盈港东路168号9幢2层205室 变更事项:申请人 变更前权利人:广东美的白色家电技术创新中心有限公司 美的集团股份有限公司 变更后权利人:广东美的白色家电技术创新中心有限公司 广东美的暖通设备有限公司 美的集团股份有限公司

    专利申请权、专利权的转移

  • 2022-09-20

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02M 5/458 专利申请号:202210480595X 申请日:20220505

    实质审查的生效

  • 2022-09-02

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本申请涉及功率变换技术领域,尤其是涉及一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路和设备。

背景技术

在不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)和变频器等领域,三相共直流母线变换器的电路拓扑结构中存在一共同直流母线,该公共直流母线将承受较大的高频纹波电流,在通常情况下,该高频纹波电流会被直流母线电容吸收,但由于直流母线电容长时间承受较大的高频纹波电流,导致直流母线电容损耗大,温度高,影响电容寿命;因此,控制直流母线上的高频纹波电流对变换器至关重要。相关技术中为控制公共直流母线上的高频纹波电流,参考图1所示,通过在公共直流母线中串联电感来抑制公共直流母线上的高频纹波电流。然而,该方式存在成本增加的问题。

发明内容

本申请实施例期望提供一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路和设备,以解决电容损耗大、效率和寿命低的问题。

本申请的技术方案是这样实现的:

第一方面,一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路,所述控制电路包括:载波信号生成单元、第一变换器控制单元、第二变换器控制单元、第一变换器和第二变换器,所述第一变换器和所述第二变换器连接在同一直流母线,其中,

所述载波信号生成单元的输出端分别与所述第一变换器控制单元的输入端、所述第二变换器控制单元的输入端连接,所述第一变换器控制单元的输出端与所述第一变换器连接,所述第二变换器控制单元的输出端与所述第二变换器连接;

其中,所述载波信号生成单元根据直流母线的直流母线电压信号或直流母线电容电流信号,以及参考载波信号,生成目标载波信号;

所述第一变换器控制单元根据所述第一变换器三相交流电压的第一电压信号、三相电流的第一电流信号、所述直流母线电压信号和所述目标载波信号中的第一载波信号,生成对所述第一变换器中的开关管进行开关控制的第一控制信号;

所述第二变换器控制单元根据所述第二变换器的三相交流电压的第二电压信号、三相电流的第二电流信号和所述目标载波信号中的第二载波信号,生成对所述第二变换器中的开关管进行开关控制的第二控制信号。

第二方面,一种设备,其特征在于,所述设备包括上述所述的共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路。

本申请实施例所提供的共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路和设备,控制电路包括:载波信号生成单元、第一变换器控制单元、第二变换器控制单元、第一变换器和第二变换器,第一变换器和第二变换器连接在同一直流母线,其中,载波信号生成单元的输出端分别与第一变换器控制单元的输入端、第二变换器控制单元的输入端连接,第一变换器控制单元的输出端与第一变换器连接,第二变换器控制单元的输出端与第二变换器连接;其中,载波信号生成单元根据直流母线的直流母线电压信号或直流母线电容电流信号,以及参考载波信号,生成目标载波信号;第一变换器控制单元根据第一变换器三相交流电压的第一电压信号、三相电流的第一电流信号、直流母线电压信号和目标载波信号中的第一载波信号,生成对第一变换器中的开关管进行开关控制的第一控制信号;第二变换器控制单元根据第二变换器的三相交流电压的第二电压信号、三相电流的第二电流信号和目标载波信号中的第二载波信号,生成对第二变换器中的开关管进行开关控制的第二控制信号。

也就是说,在无需增加硬件的基础上,本申请基于载波信号生成单元根据当前时刻获取的直流母线电压信号或直流母线电容电流信号、参考载波信号得到的目标载波信号,生成多个控制信号,以使至少两个变换器的协同工作,从而减少至少两个变换器的公共直流母线电容纹波电流,减小直流母线电容的自身损耗,提升电容的寿命保证系统可靠性,同时提升变换器效率;同时由于直流母线电容电流纹波的减小,不需要并联较多的电容即可满足变换器的正常可靠运行,降低了电容本身的成本,进一步地,并联较少的电容以保证电流耐受能力,有效减小母线电容体积。

附图说明

图1为相关技术中并联多个电感的电路结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图;

图3为本申请实施例提供的另一种共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图;

图4为本申请实施例提供的又一种共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图;

图5为本申请实施例提供的再一种共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图;

图6为本申请实施例提供的一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的另一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图;

图8为本申请实施例提供的不同功率因数下的移相角和直流母线电容电流的结果示意图;

图9为本申请实施例提供的又一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图;

图10为本申请另一实施例提供的一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图;

图11为本申请另一实施例提供的另一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图;

图12为本申请实施例提供的另一种载波信号生成单元的结构示意图;

图13为本申请实施例提供的又一种载波信号生成单元的结构示意图;

图14为本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了更好地了解本申请的目的、结构及功能,在对本申请所提供的共直流母线电容纹波电流的控制电路进行说明之前,首先对相关技术进行解释说明。

在UPS和变频器等领域,三相共直流母线变换器的电路拓扑结构中均存在一共同直流母线,该公共直流母线将承受较大的高频纹波电流,在通常情况下,该高频纹波电流会被公共直流母线电容吸收,但由于公共直流母线电容长时间承受较大的高频纹波电流,导致电容损耗大,温度高,影响电容寿命,因此,控制公共直流母线电容的高频纹波电流对变换器至关重要。

相关技术中为控制公共直流母线电容上的高频纹波电流,通过如下三种方式实现,方式一,参照图1所示,图1示出的是相关技术中串联多个电感的电路结构示意图,通过在公共直流母线中串联电感来抑制公共直流母线上的高频纹波电流。方式二,变换器中存在两路逆变器,通过改变两路逆变器的开关序列,使得两路母线电流分别呈现出低中高和高中低的顺序,从而两路直流母线电流叠加后的总纹波电流有所降低。方式三,对两路逆变器的调制波的载波设置固定如90度或0度的移相角,以抑制公共直流母线上的纹波电流。然而,上述方式一中引入电感至少存在增加成本的问题,方式二和三中通过改变逆变器的开关序列或取固定的移相角,受功率因数影响可能存在导致纹波电流变大,增加功耗的问题。。

针对图2至图5示出的是本申请实施例提供的四种不同的共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图,本申请实施例提供了一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路,用于控制三相共直流母线变换器的电路拓扑结构,当然,三相共直流母线变换器的电路拓扑结构包括但不限于三相H桥变换器拓扑结构,也可以用于三相二极管中性点箝位型(D Neutral Point Clamped,DNPC)、三相ANPC等拓扑。

参照图6,图6示出的是本申请实施例提供的一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图,该共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路100包括:

载波信号生成单元10、第一变换器控制单元20、第二变换器控制单元30、第一变换器40和第二变换器50,第一变换器40和第二变换器50连接在同一直流母线(图中未示出),其中,

载波信号生成单元10的输出端分别与第一变换器控制单元20的输入端、第二变换器控制单元30的输入端连接,第一变换器控制单元20的输出端与第一变换器40连接,第二变换器控制单元30的输出端与第二变换器50连接;

其中,载波信号生成单元10根据直流母线的直流母线电压信号或直流母线电容电流信号,以及参考载波信号,生成目标载波信号;

第一变换器控制单元20根据第一变换器40的三相交流电压的第一电压信号、三相电流的第一电流信号、直流母线电压信号和目标载波信号中的第一载波信号,生成对第一变换器40中的开关管进行开关控制的第一控制信号;

第二变换器控制单元30根据第二变换器50的三相交流电压的第二电压信号、三相电流的第二电流信号和目标载波信号中的第二载波信号,生成对第二变换器50中的开关管进行开关控制的第二控制信号。

本申请实施例中,控制电路中直流母线电压信号V

本申请实施例中,目标载波信号包括至少两个载波信号,且两个载波信号可以相同,也可以不同,需要说明的是,目标载波信号包括参考载波信号,当然,目标载波信号也可以不包括参考载波信号。这里,参考载波信号C

由上述可知,在无需增加硬件的基础上,本申请基于载波信号生成单元根据当前时刻获取的直流母线电压信号或直流母线电容电流信号、参考载波信号得到的目标载波信号,生成多个控制信号,以使至少两个变换器的协同工作,从而减少至少两个变换器的公共直流母线电容纹波电流,减小直流母线电容的自身损耗,提升电容的寿命保证系统可靠性,同时提升变换器效率;同时由于直流母线电容电流纹波的减小,不需要并联较多的电容即可满足变换器的正常可靠运行,降低了电容本身的成本,进一步地,并联较少的电容以保证电流耐受能力,有效减小母线电容体积。

在一些实施例中,参照图7所示,图7示出的是本申请实施例提供的另一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图,第一变换器控制单元20包括:第一调制信号生成单元201和第一调制单元202,其中,

第一调制信号生成单元201的输出端与第一调制单元202的输入端连接,第一调制单元202的输出端与第一变换器40连接;

其中,第一调制信号生成单元201根据第一电压信号、第一电流信号、直流母线电压信号,生成第一调制信号,第一调制单元202根据第一调制信号和第一载波信号,生成第一控制信号;

第二变换器控制单元30包括:第二调制信号生成单元301和第二调制单元302,其中,第二调制信号生成单元301的输出端与第二调制单元302的输入端连接,第二调制单元302的输出端与第二变换器50连接;

其中,第二调制信号生成单元301根据第二电压信号和第二电流信号,以及直流母线电压信号或电机转子的转速或位置中的一个,生成第二调制信号,第二调制单元302根据第二调制信号和第二载波信号,生成第二控制信号;

载波信号生成单元10包括:移相角处理单元101和载波处理单元102,其中,

移相角处理单元101的输出端与载波处理单元102的输入端连接,载波处理单元102的第一输出端与第一调制单元202的输入端连接,载波处理单元102的第二输出端与第二调制单元302的输入端连接;

其中,移相角处理单元101根据直流母线电压信号或直流母线电容电流信号,生成移相角,载波处理单元102根据移相角和参考载波信号,生成目标载波信号。

本申请实施例中,载波处理单元102的第一输出端用于输出目标载波信号中的第一载波信号,载波处理单元102的第二输出端用于输出目标载波信号中的第二载波信号。

本申请实施例中,移相角处理单元101可以为比例控制器、移相角处理单元101又可以为比例积分控制器,移相角处理单元101还可以为比例准积分控制器。当然,移相角处理单元101可以通过如扰动观察法或电导增量法对直流母线电压信号V

本申请实施例中,移相角是基于直流母线电压信号或直流母线电容电流信号动态得到的,且动态的移相角的取值范围为[-π,π],即移相角可能为0,移相角也可能为-π,移相角也可能为π,当然,移相角也可能为[-π,π]中的任意一个值,对此,本申请不做具体限制。需要说明的是,当移相角为0时,从目标载波信号即为参考载波信号,也就是说,目标载波信号中的任意两个载波信号相同。当移相角不为0时,若目标载波信号包括第一载波信号和第二载波信号这两个载波信号时,第一载波信号与第二载波信号不同,需要说明的是,第一载波信号和第二载波信号中的其中一个可以为参考载波信号,第一载波信号和第二载波信号均可以不为参考载波信号,只要第一载波信号与第二载波信号的相位差为移相角即可。如此,减小直流母线电容的自身损耗,提升电容的寿命保证系统可靠性,同时提升变换器效率。

在一种可实现的场景中,控制电路通过输入至移相角处理单元101的直流母线电压信号V

需要说明的是,移相角根据直流母线电压信号V

图8中的B示出的是本申请实施例中功率因数PF为0时,直流母线电容电流信号和移相角的结果示意图;如此,通过直流母线电压信号或直流母线电容电流信号,确定动态的移相角,以根据动态的移相角和参考载波信号,生成多个控制信号,以使至少两个变换器按照各自的控制信号协同工作,从而减少至少两个变换器的直流母线电容纹波电流,减小直流母线电容的自身损耗,提升电容的寿命保证系统可靠性,同时提升变换器效率;同时由于直流母线电容电流纹波的减小,不需要并联较多的电容即可满足变换器的正常可靠运行,降低了电容本身的成本,进一步地,并联较少的电容以保证电流耐受能力,有效减小母线电容体积。

本申请其他实施例中,由于移相角根据直流母线电压信号V

在本申请其他实施例中,在第一变换器为网侧整流器,第二变换器为电机侧逆变器的情况下,第二调制信号生成单元根据第二电压信号、第二电流信号,以及电机转子的转速或位置,生成第二调制信号。在一种实现场景中,参照图3所示,针对图3示出的三相共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图,在确定第二调制信号m

在本申请其他实施例中,在第一变换器为网侧整流器,第二变换器为负载侧逆变器的情况下,第二调制信号生成单元根据第二电压信号、第二电流信号和直流母线电压信号,生成第二调制信号。在一种实现场景中,参照图2所示,针对图2示出的三相共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图,在确定第一变换器为网侧整流器,第二变换器为负载侧逆变器的情况下,第二调制信号m

在本申请其他实施例中,在第一变换器为网侧整流器,第二变换器为电机侧逆变器的情况下,第二调制信号生成单元根据第二电压信号、第二电流信号,以及电机转子的转速或位置,生成第二调制信号。在一种实现场景中,针对图3示出的三相共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图,在确定第一变换器为网侧整流器,第二变换器为电机侧逆变器的情况下,第二调制信号m

在本申请其他实施例中,针对图4和图5示出的三相共直流母线变换器的电路拓扑结构示意图,第一电压信号可以为第一变换器40的三相交流电压的电压信号V

由上述可知,该控制电路基于当前时刻直流母线电压信号或直流母线电容电流信号,确定动态的移相角,进而获得基于动态的移相角和参考载波信号所生成的多个目标载波信号,且多个目标载波信号中的任两个载波信号不同;最后,基于多个目标载波信号,生成多个控制信号,以使至少两个变换器按照各自的控制信号协同工作,从而减少至少两个变换器的公共直流母线电容纹波电流,减小直流母线电容的自身损耗,提升电容的寿命保证系统可靠性,同时提升变换器效率;同时由于直流母线电容电流纹波的减小,不需要并联较多的电容即可满足变换器的正常可靠运行,降低了电容本身的成本,进一步地,并联较少的电容以保证电流耐受能力,有效减小母线电容体积。

在一些实施例中,该共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路中的第一变换器和第二变换器中的一个为网侧整流器,另一个为负载侧逆变器,这里,以第一变换器为网侧整流器,第二变换器为负载侧逆变器进行说明,参照图9所示,图9示出的是本申请实施例提供的又一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图,该共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路100中的第一变换器40为网侧整流器,第二变换器50为负载侧逆变器,控制电路100还包括:无功注入单元60,其中,

无功注入单元60的输出端与第一调制信号生成单元201的输入端连接;

其中,无功注入单元60根据第二电压信号和第二电流信号确定负载侧逆变器50的无功功率,基于无功功率调整第一电压信号的幅度和/或第一电流信号的幅度,以使第一变换器控制单元20基于调整后的第一电压信号和/或调整后的第一电流信号对网侧整流器进行控制。

本申请实施例中,无功注入单元60利用第二变换器50中的第二电压信号V

在一些实施例中,共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路100的第一变换器40为M个网侧整流器,第二变换器50为负载侧逆变器,其中,

无功注入单元60根据网侧整流器的数量对无功功率进行平均,得到均分后的无功功率,基于均分后的无功功率调整输入至第m个第一变换器控制单元的第一电压信号的幅度和/或第一电流信号的幅度,以使第m个第一变换器控制单元基于调整后的第一电压信号和/或调整后的第一电流信号对网侧整流器进行控制,M为大于或等于1的整数,m为大于或等于1,且小于或等于M的整数。

本申请一实施例中,若负载侧逆变器的数量为1个,确定负载侧逆变器注入了无功功率后,无功注入单元60根据网侧整流器的数量对负载侧逆变器中注入的无功功率进行均分,得到均分后的无功功率,基于均分后的无功功率调整输入至第一变换器控制单元20的第一电压信号的幅度和/或第一电流信号的幅度;接着,第一变换器控制单元20基于调整后的第一电压信号和/或调整后的第一电流信号,生成新的第一调制信号,基于新的第一调制信号和目标载波信号,生成新的第一控制信号对网侧整流器的开关管进行控制。

本申请又一实施例中,若负载侧逆变器的数量为N个,无功注入单元60确定N个负载侧逆变器中的至少部分负载逆变器注入了无功功率;获取至少部分负载逆变器所注入的无功功率的和值,并根据网侧整流器的数量对无功功率的和值进行均分,得到均分后的无功功率,基于均分后的无功功率调整输入至第m个第一变换器控制单元的第一电压信号的幅度和/或第一电流信号的幅度;接着,第m个第一变换器控制单元基于调整后的第一电压信号和/或调整后的第一电流信号,生成新的第一调制信号,基于新的第一调制信号和目标载波信号,生成新的第一控制信号对网侧整流器的开关管进行控制。

需要说明的是,由于向网侧整流器注入无功功率会引起额外损耗,故当采用载波移相控制之后,若高频纹波电流的抑制效果满足电容本身耐受能力之后,不再注入额外的无功。

在一些实施例中,参照图10所示,图10示出的是本申请另一实施例提供的一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图,需要说明的是,本申请实施例中,控制电路100可以包括无功注入单元60,也可以不包括无功注入单元60,图10所示的控制电路100以包括无功注入单元60进行说明。该共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路100的第一变换器40为M个网侧整流器,第二变换器50为N个负载侧逆变器,其中,

控制电路包括M个第一变换器控制单元和N个第二变换器控制单元,M个第一变换器控制单元包括M个第一调制信号生成单元和M个第一调制单元,N个第二变换器控制单元包括N个第二调制信号生成单元和N个第二调制单元,且M、N均为大于或等于1的整数,其中,

载波处理单元102根据移相角和变换器的数量M+N,生成M+N个第一子移相角,基于每一第一子移相角和参考载波信号,生成M+N个目标载波信号,第一子移相角中每相邻两个移相角的相位差相等;

M+N个变换器中的第i个变换器控制单元采用第j个目标载波信号进行调制,i为大于或等于1,且小于或等于M+N的整数,j为大于或等于1,且小于或等于M+N的整数,M个网侧整流器和N个负载侧逆变器组成M+N个变换器。

本申请实施例中,该控制电路可以应用于由1台网侧整流器和1台负载侧逆变器组成的共直流母线变换器系统;该控制电路可以应用于由至少两台网侧整流器和1台负载侧逆变器组成的共直流母线变换器系统;该控制电路可以应用于由1台网侧整流器和至少两台负载侧逆变器组成的共直流母线变换器系统;该控制电路可以应用于由至少两台网侧整流器和至少两台负载侧逆变器组成的共直流母线变换器系统。

本申请实施例中,针对由N台负载侧逆变器和M台网侧整流器组成的共直流母线变换器系统,将根据变换器的数量,对通过直流母线电容电流信号得到的的移相角进行均分,得到M+N个第一子移相角,并依次移相后的载波信号与每一调制信号生成单元生成的调制信号一一进行脉冲调制,得到对应的控制信号,并通过控制信号分别控制对应的变换器。需要说明的是,目标载波信号包括多个载波信号,同一载波信号可以对不同的调制信号进行调制,当然,同一载波信号也可以只能对一个调制信号进行调制,对此,本申请不做具体限制。这里,本申请实施例中,所采用的是同一载波信号只能对一个调制信号进行调制。还需要说明的是,控制电路中的每一第一变换器控制单元用于控制对应的第一变换器,每一第二变换器控制单元用于控制对应的第二变换器。

在一些实施例中,参照图11所示,图11示出的是本申请另一实施例提供的另一种共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路的结构示意图,需要说明的是,本申请实施例中,控制电路100可以包括无功注入单元60,也可以不包括无功注入单元60,图11所示的控制电路100以包括无功注入单元60进行说明。该共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路100的第一变换器40为M个网侧整流器,第二变换器50为N个负载侧逆变器,其中,

控制电路包括M个第一变换器控制单元和N个第二变换器控制单元,M个第一变换器控制单元包括M个第一调制信号生成单元和M个第一调制单元,N个第二变换器控制单元包括N个第二调制信号生成单元和N个第二调制单元,且M、N均为大于或等于1的整数,其中,

在目标载波信号包括1个第一载波信号和1个第二载波信号的情况下,M个第一变换器控制单元均采用第一载波信号进行调制,N个第二变换器单元均采用第二载波信号进行调制。

本申请实施例中,移相角处理单元101基于直流母线电压信号或直流母线电容电流信号生成移相角,基于移相角和参考载波信号,生成两个目标载波信号,即第一载波信号和第二载波信号,且第一载波信号与第二载波信号的相位差为该移相角。进一步地,M个第一变换器控制单元均采用第一载波信号进行调制,N个第二变换器单元均采用第二载波信号进行调制。如此,本申请实施例通过同一载波信号对不同的调制信号进行调制,减少生成载波信号的数量,节省了系统计算资源。

在一些实施例中,该共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路中的第一变换器和第二变换器均为网侧整流器、网侧逆变器和负载侧逆变器中的一个,且第一变换器和第二变换器的总数量为P个,控制电路包括P个变换器控制单元,P个变换器控制单元包括P个调制信号生成单元和P个调制单元,P为大于或等于2的整数,其中,

载波处理单元根据移相角和总数量P,生成P个第二子移相角,基于每一第二子移相角和参考载波信号,生成P个目标载波信号,第二子移相角中每相邻两个移相角的相位差相等。

本申请实施例中,针对由P台网侧整流器或网侧逆变器或负载侧逆变器组成的共直流母线变换器系统,根据总数量P,对通过直流母线电容电流信号得到的移相角进行均分,得到P个第二子移相角,并依次移相后的载波信号与每一调制信号生成单元生成的调制信号一一进行脉冲调制,得到对应的控制信号,并通过控制信号分别控制对应的变换器。需要说明的是,目标载波信号包括多个载波信号,同一载波信号可以对不同的调制信号进行调制,当然,同一载波信号也可以只能对一个调制信号进行调制,对此,本申请不做具体限制。这里,本申请实施例中,所采用的是同一载波信号只能对一个调制信号进行调制。

需要说明的是,由于变换器系统中的负载逆变器为并联变换器,且变换器系统完成对多个负载逆变器中的功率均分,因此,无需再进行无功注入,仅根据高频纹波电流进行载波移相控制即可。

在一些实施例中,参照图12所示,图12示出的是本申请实施例提供的另一种载波信号生成单元的结构示意图,载波信号生成单元10还包括:均方根处理单元103,其中,

均方根处理单元103的输出端与移相角处理单元101的输入端连接;

其中,均方根处理单元103根据直流母线电压信号或直流母线电容电流信号,得到直流母线电压信号的有效值或直流母线电容电流信号的有效值,以使移相角处理单元根据有效值生成移相角。

本申请实施例中,均方根处理单元103对直流母线电压信号V

在一些实施例中,参照图13所示,图13示出的是本申请实施例提供的又一种载波信号生成单元的结构示意图,若输入至均方根处理单元103的信号为直流母线电压信号,载波信号生成单元10还包括:滤波器104,其中,

滤波器104的输出端与均方根处理单元103的输入端连接;

其中,滤波器104用于获取直流母线电压信号的高频分量,以使均方根处理单元根据直流母线电压信号的高频分量,计算直流母线电压信号的有效值。

本申请实施例中,均方根处理单元103对直流母线电压信号V

本申请实施例中,由于直流母线电压信号是直流电压分量和高频交流电压分量组成,直流母线电压信号的高频电压分量才和高频纹波电流对应,因此,需要通过滤波器获取直流母线电压信号的高频分量以用来表征纹波电流的大小。如此,通过获取的直流母线电压信号的高频分量,确定动态的移相角;进而根据动态移相角和参考载波信号,生成多个控制信号,以使至少两个变换器按照各自的控制信号协同工作,从而减少至少两个变换器的直流母线电容纹波电流。

本申请实施例提供一种设备,参见图14所示,图14是本申请实施例的设备的结构示意图,图14所示的设备200包括上述实施例所示出的图6~图7、图9~图13提供的任一共直流母线变换器中母线电容纹波电流的控制电路100。

本申请中的设备200为具有功率变换功能的设备,该设备可以为变频器或UPS设备,变频器通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备,UPS设备是一种以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源的设备,具有储能功能;变频器包括但不限于空调设备、冰箱设备。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述,仅为本申请较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。

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