[發(fā)明專利]一種基于變開關(guān)波形的主動(dòng)防凝露系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710672915.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN107612358A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建文;陳根;蔡旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M5/44
• 分類號(hào): H02M5/44;H05K7/20
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種基于變開關(guān)波形的主動(dòng)防凝露系統(tǒng)，其特征在于，包括：

傳感單元，用于獲取變流器柜內(nèi)的空氣濕度、溫度情況以及所有散熱器溫度；

計(jì)算單元，根據(jù)傳感單元獲取的變流器柜內(nèi)的空氣濕度、溫度情況，計(jì)算得到柜內(nèi)空氣的凝露點(diǎn)溫度T_s,ref，設(shè)為熱控制閉環(huán)的設(shè)定值；

比較單元，將傳感單元采集的所有散熱器溫度中最小值T_s與柜內(nèi)空氣的凝露點(diǎn)溫度T_s,ref比較：當(dāng)T_s小于T_s,ref時(shí)，存在發(fā)生凝露的風(fēng)險(xiǎn)，將T_s與T_s,ref差值輸入到驅(qū)動(dòng)電阻PI控制器；

驅(qū)動(dòng)電阻PI控制器，根據(jù)比較單元的比較結(jié)果，在T_s小于T_s,ref時(shí)，將T_s與T_s,ref差值輸出到熱控制閉環(huán)控制器，輸出所需調(diào)整到的驅(qū)動(dòng)電阻值由驅(qū)動(dòng)電阻選擇器選擇匹配的驅(qū)動(dòng)電阻；

驅(qū)動(dòng)電阻選擇器，根據(jù)熱控制閉環(huán)控制器的控制信號(hào)，選取匹配的驅(qū)動(dòng)電阻滿足溫度控制需要；

數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路，用于在線調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電阻，驅(qū)動(dòng)所選擇的驅(qū)動(dòng)電阻運(yùn)行，改變功率器件開關(guān)波形，從而增加功率器件開關(guān)損耗，控制溫度T_s不小于T_s,ref，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防凝露。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于變開關(guān)波形的主動(dòng)防凝露系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)字驅(qū)動(dòng)控制器和門極電阻控制電路，其中：

數(shù)字驅(qū)動(dòng)控制器，輸入端連接所述驅(qū)動(dòng)電阻選擇器的輸出端，用于接受驅(qū)動(dòng)電阻選擇器輸出的驅(qū)動(dòng)電阻選配控制命令，并通過選通開關(guān)在線調(diào)節(jié)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電阻；

門極電阻控制電路，輸入端連接數(shù)字驅(qū)動(dòng)控制器的輸出端，用于控制選通開關(guān)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電阻。

3.一種基于變開關(guān)波形的主動(dòng)防凝露方法，其特征在于，所述方法針對(duì)封閉式水冷變流器，包括：

按照變流器柜內(nèi)的空氣溫度T及濕度RH，計(jì)算得到柜內(nèi)空氣的凝露點(diǎn)溫度T_s,ref，并將凝露點(diǎn)溫度T_s,ref設(shè)為變流器熱控制閉環(huán)的設(shè)定值；

對(duì)驅(qū)動(dòng)電阻進(jìn)行控制，以改變功率器件開關(guān)波形，實(shí)現(xiàn)柜內(nèi)散熱器及水循環(huán)管道的溫度高于柜內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，從而防止了凝露的發(fā)生。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于變開關(guān)波形的主動(dòng)防凝露方法，其特征在于，所述方法通過預(yù)先裝的柜內(nèi)溫度、濕度傳感器，獲得柜內(nèi)空氣溫度T及濕度RH，根據(jù)柜內(nèi)空氣溫度T及濕度RH計(jì)算得到柜內(nèi)空氣的凝露點(diǎn)溫度T_s,ref，利用凝露點(diǎn)溫度T_s,ref作為變流器熱控制閉環(huán)中的溫度外環(huán)的設(shè)定值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于變開關(guān)波形的主動(dòng)防凝露方法，其特征在于，所述方法采集所有散熱器溫度，選取其中最小值T_s與柜內(nèi)空氣的凝露點(diǎn)溫度T_s,ref比較：

當(dāng)T_s大于或等于T_s,ref時(shí)，不會(huì)發(fā)生凝露現(xiàn)象，熱控制環(huán)不投入；

當(dāng)T_s小于T_s,ref時(shí)，存在發(fā)生凝露的風(fēng)險(xiǎn)，將T_s與T_s,ref差值輸入到驅(qū)動(dòng)電阻PI控制器，依據(jù)PI控制器輸出通過驅(qū)動(dòng)電阻選擇器選取匹配的驅(qū)動(dòng)電阻，改變功率器件開關(guān)波形，增加開關(guān)損耗，保持T_s不小于T_s,ref，此時(shí)凝露現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于變開關(guān)波形的主動(dòng)防凝露方法，其特征在于，所述方法在改變功率器件開關(guān)波形一段時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)電阻恢復(fù)原值，此時(shí)T_s始終不小于T_s,ref，那么結(jié)束主動(dòng)防凝露控制。