[發明專利]通過占空比控制來降低總諧波失真的功率逆變器

在審

• 申請號: 201911099809.3
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN111262467A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 金剛;卡爾·沃杰西克
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 陳黎明

1.一種功率逆變器，包括：

初級開關；變壓器，所述變壓器被配置為接收開關直流(DC)信號；整流器；和H橋，所述H橋被配置為輸出具有占空比的交流(AC)信號；

檢測器，所述檢測器被配置為檢測階梯升高負載變化；以及

反饋控制器，所述反饋控制器被配置為：

調節所述占空比；并且

響應于所述階梯升高負載變化，將所述初級開關的開關占空比暫時設定為最大允許水平。

2.如權利要求1所述的功率逆變器，還包括將所述整流器與所述H橋耦合的高壓(HV)總線，其中所述H橋還被配置為基于所述HV總線的電壓水平和H橋AC輸出占空比信號來修改所述AC信號的所述占空比，并且其中所述反饋控制器還被配置為基于所述H橋AC輸出占空比信號來修改所述初級開關的所述開關占空比。

3.如權利要求1所述的功率逆變器，其中所述反饋控制器僅響應于所述檢測器檢測到所述階梯升高負載變化，將所述初級開關的所述開關占空比暫時設定為所述最大允許水平。

4.如權利要求1所述的功率逆變器，其中所述反饋控制器包括：

第一控制器，所述第一控制器被配置為：

基于H橋AC輸出占空比信號生成測量電壓；

經由第一電路徑生成參考電壓；并且

通過將所述測量電壓和所述參考電壓進行比較而生成模擬電壓信號；和

第二控制器，所述第二控制器被配置為基于所述模擬電壓信號生成用于設定所述開關占空比的初級開關控制信號。

5.如權利要求4所述的功率逆變器，其中所述第二控制器還被配置為響應于所述階梯升高負載變化，基于固定電壓水平來生成所述初級開關控制信號。

6.如權利要求5所述的功率逆變器，其中所述第二控制器還被配置為響應于在所述階梯升高負載變化之后經過預定時間段，基于所述模擬電壓信號來生成所述初級開關控制信號。

7.如權利要求4所述的功率逆變器，其中所述第一控制器還被配置為響應于所述階梯升高負載變化，經由第二不同的電路徑來生成所述參考電壓。

8.如權利要求7所述的功率逆變器，其中所述第一控制器還被配置為響應于在所述階梯升高負載變化之后經過預定時間段，經由所述第一電路徑生成所述參考電壓。

9.如權利要求1所述的功率逆變器，其中所述反饋控制器還被配置為：

生成用于設定所述開關占空比的初級開關控制信號；

響應于所述階梯升高負載變化，使所述初級開關控制信號從第一水平增加到第二水平；以及

響應于在所述階梯升高負載變化之后經過預定時間段，使所述初級開關控制信號從所述第二水平逐漸減小到所述第一水平。

10.如權利要求4所述的功率逆變器，所述第二控制器包括數字轉換器，所述數字轉換器被配置為基于時鐘信號將所述模擬電壓信號轉換為數字電壓信號。

11.如權利要求10所述的功率逆變器，所述第一控制器包括占空比控制數字轉換器，所述占空比控制數字轉換器被配置為基于所述H橋AC輸出占空比信號來生成所述時鐘信號。

12.一種功率系統，包括：

電池；

階梯式負載；和

功率逆變器，所述功率逆變器包括初級開關并且被配置為：

基于所述初級開關的開關占空比來向所述階梯式負載提供交流(AC)電壓；

監測所述階梯式負載；并且

響應于檢測到階梯升高負載變化，將所述開關占空比暫時設定為最大允許水平。

13.如權利要求12所述的功率系統，其中所述功率逆變器僅響應于檢測到所述階梯升高負載變化，將所述開關占空比暫時設定為所述最大允許水平。