[發(fā)明專利]用于吸收功率波動的吸收電路及其相關方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380037408.X
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN104488178B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: L.德蘇澤
• 申請（專利權）人: 法雷奧電機控制系統(tǒng)公司
• 主分類號: H02M1/15
• 分類號: H02M1/15;H02J1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發(fā)明的實施例涉及包括功率因數校正器(PFC)的電氣設備產品，更特別的，涉及意于從電網對積累裝置再充電的電壓轉換器。

背景技術

功率因數對應于存在于由電網傳輸的電壓和電流之間的相移。因此，功率因數校正器的作用在于吸收與電網的電壓同相的電流，以最小化無功功率并且最大化有功功率。因此功率因數校正器用作AC-DC轉換器。然而，功率因數校正器的輸出端的功率并不是純DC，而是包括正弦分量。目前，如果積累裝置類似于，例如，必須被再充電的電池，該正弦分量必須被消除以確保電池的正確的充電并且避免其過早損耗。因此，如在圖1中表現(xiàn)的，電容器3被添加到功率因數校正器1的輸出端處，以用作緩沖器，并且DC/DC電壓轉換器被添加以除去電壓(和/或電流)的變化。DC/DC轉換器5還用在電容器3的輸出端處，以將電壓值調整到可被電池7接受的電壓。然而，電容器3的值通常非常高(幾千微法)以充分地降低100或120Hz電壓波動并且支持有效電流值。實質上，電網所消耗的功率對于50Hz網絡以100Hz脈動，對于60Hz網絡以120Hz脈動。此外，由于化學電容器的大的能量密度，這些高電容器值通常規(guī)定了化學電容器的使用。這些化學電容器具有短的壽命。

為了至少部分地克服現(xiàn)有技術的上述缺點，并且提出使得能夠在功率因數校正器的輸出端處獲得DC功率而無需使用非常大的電容器的解決方案。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的實施例涉及一種用于吸收功率波動的吸收電路，該吸收電路意于被并聯(lián)地連接到由功率因數校正電路供電的電氣設備產品，其特征在于，所述吸收電路是電壓降電壓型電路，并且包括與電感、至少一個開關串聯(lián)安裝的電容器、一個控制模塊、以及用于測量意于為所述電氣設備產品供電的第一電流的測量裝置，所述開關由控制模塊控制，以依據第一電流的波動來改變電容器的充電，以削弱功率波動。

根據一個實施例，吸收電路還包括用于測量流經電容器的第二電流的測量裝置，并且所述控制模塊包括第一控制環(huán)和第二控制環(huán)，所述第一控制環(huán)配置為將流經電容器的第二電流的值鎖定至第一參考值，所述第二控制環(huán)配置為依據向所述電氣設備產品供電的第一電流來鎖定第一參考值。

根據一個實施例，第二控制環(huán)包括帶通濾波器，以對與向所述電氣設備產品供電的第一電流中的噪聲相關的頻率和DC分量進行濾波，所述第二控制環(huán)還包括用于從第二參考值減去帶通濾波器的輸出以建立第一參考值的裝置。

根據一個實施例，所述吸收電路包括用于測量在電容器的端子處的電壓的測量裝置，并且所述控制模塊還包括第三控制環(huán)，所述第三控制環(huán)配置為使得在所述電容器的端子處的電壓保持在預定區(qū)間內。

根據一個實施例，在所述電容器的端子處的電壓通過在第三控制環(huán)的水平處修改第二參考值而調節(jié)。

根據一個實施例，吸收電路包括具有至少一個開關的分支，所述開關由所述控制模塊控制并且連接至串聯(lián)安裝的電感和電容器的端部。

根據一個實施例，吸收電路包括連接在串聯(lián)安裝的電感和電容器的任一側上的兩個分支，所述兩個分支包括串聯(lián)連接并且意于與電氣設備產品并聯(lián)安裝的開關，所述開關由控制模塊控制，以依據第一電流的波動來改變電容器的充電，以削弱功率波動。

本發(fā)明還涉及AC電壓到DC電壓轉換器，所述轉換器意于向包括連接至根據本發(fā)明的吸收電路的功率因數校正電路的電氣設備產品供電。

根據電壓轉換器的一個實施例，所述功率因數校正電路由逆變器實現(xiàn)，所述逆變器包括構建電機的相的線圈，所述逆變器還包括關聯(lián)于每個所述相的開關裝置。此外，在從單相電網向電氣設備產品供電時，電機的第一和第二相意于被連接到電網，電機的第三相和與第三相相關聯(lián)的開關裝置分別構建吸收電路的電感和開關，并且所述開關裝置由吸收電路的控制模塊控制，以依據第一電流的波動來改變電容器的充電，以削弱功率波動。

本發(fā)明還涉及將根據本發(fā)明的電壓轉換器作為積累裝置的充電器的應用。

本發(fā)明還涉及一種用于吸收由功率因數校正電路向電設備產品傳輸的功率波動的方法，包括與電感和至少一個開關串聯(lián)安裝的電容器的電路與所述電氣設備產品并聯(lián)連接。所述方法包括：

-測量由功率因數校正電路傳輸至所述電氣設備產品的第一電流；

-控制所述開關，以依據第一電流的波動來改變電容器的充電，以削弱功率波動。

根據該方法的一個實施例，第一電流對應于由功率因數校正電路傳輸的電流的DC部分。

根據一個實施例，該方法還包括：

-測量流經電容器的第二電流；

-將流經電容器的第二電流的值控制至第一參考值；以及