[發明專利]用于焊接發電機的能量存儲系統中的雙向3電平轉換器

有效

• 申請號: 201980011029.0
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN111670083B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 詹姆斯·弗蘭克·烏爾里奇
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

1.一種焊接型電力系統(100)，包括：

電力供應器(101)；

能量存儲裝置(113)；

電力總線(107)，被配置成將所述電力供應器(101)的電力輸出連接到焊接型輸出(109)；

傳感器(103)，被配置成檢測所述電力總線(107)上的電力負載特性；

雙向3電平轉換器(111)，用于將所述能量存儲裝置(113)連接到所述電力總線(107)，所述雙向3電平轉換器(111)包括多個開關；以及

控制器(105)，被配置成調整所述雙向3電平轉換器(111)的輸出占空比以控制通過所述能量儲存裝置(113)測得的電流大小和方向，以特定的電力轉換速率轉換來自所述電力總線(107)的電力以對所述能量存儲裝置(113)再充電，或者轉換來自所述能量存儲裝置(113)的電力以將電力提供到所述電力總線(107)，從而將所述電力總線(107)上的電力負載特性保持在預定的值。

2.根據權利要求1所述的焊接型電力系統，其中所述控制器(105)被配置成調整對應于所述多個開關中的每一個開關的占空比，以因此調整所述雙向3電平轉換器(111)的所述輸出占空比。

3.根據權利要求2所述的焊接型電力系統，所述控制器(105)被配置成增大所述雙向3電平轉換器(111)的所述輸出占空比以控制電流在第一方向流過所述能量儲存裝置(113)，以轉換來自所述電力總線(107)的電力來對所述能量存儲裝置(113)再充電，或者減小所述雙向3電平轉換器(111)的所述輸出占空比以控制電流在第二方向流過所述能量儲存裝置(113)，以轉換來自所述能量存儲裝置(113)的電力來將電力提供到所述電力總線(107)。

4.根據權利要求3所述的焊接型電力系統，其中所述控制器(105)被進一步配置成響應于失衡負載而調整所述雙向3電平轉換器(111)的所述輸出占空比，以平衡所述電力總線(107)。

5.根據權利要求4所述的焊接型電力系統，其中所述控制器(105)是滯后控制器。

6.根據權利要求3所述的焊接型電力系統，所述電力總線(107)被進一步配置成將電力提供到至少一個輔助電力裝置(121)。

7.根據權利要求1所述的焊接型電力系統，還包括充電傳感器(115)，所述充電傳感器(115)被配置成檢測能量存儲裝置(113)電量水平特性，其中所述控制器(105)被配置成響應于所述電量水平特性而調整所述雙向3電平轉換器(111)的所述輸出占空比，以維持所述能量存儲裝置(113)的電量水平。

8.根據權利要求7所述的焊接型電力系統，其中所述電量水平特性是在所述能量存儲裝置(113)處測量的電壓電平。

9.根據權利要求7所述的焊接型電力系統，其中所述電力負載特性是在所述電力總線(107)處測量的電壓電平。