[發明專利]多相功率轉換器的分布式控制

在審

• 申請號: 202010145408.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111697818A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 莫伊塔巴·阿舍爾魯;文卡塔·拉格呼拉姆·南布里;杰拉爾德·維勒·皮蓋;約翰·皮戈特;奧利維耶·特雷斯卡澤斯;亨德里克·約翰內斯·伯格維德;阿拉·艾爾丁·Y·埃爾謝里夫
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M1/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種開關模式DC-DC功率轉換器SMPC控制器，其用于在分布式控制多相功率轉換器系統中使用的SMPC模塊，其特征在于，所述SMPC控制器包括：

參考時鐘，所述參考時鐘被配置成以預定頻率生成參考時鐘信號；

同步輸入(SYNC_IN，N)，所述同步輸入被配置成接收第一同步信號；

同步輸出(SYNC_OUT，N)，所述同步輸出被配置成發射第二同步信號；

控制單元，所述控制單元被配置成以所述預定頻率并且以由所述參考時鐘信號和所述第一同步信號中選定的一個確定的相位控制所述SMPC模塊的操作；

延遲線，所述延遲線被配置成通過將延遲添加到所述第一同步信號和所述參考時鐘信號中的所述選定的一個來生成所述第二同步信號；

故障檢測端，所述故障檢測端被配置成接收故障檢測信號；

存儲器，所述存儲器被配置成將對應于N個SMPC的數據存儲在所述分布式控制多相功率轉換器系統中；以及

延遲計算模塊，所述延遲計算模塊被配置成根據所述數據和所述故障檢測信號來計算所述延遲。

2.根據權利要求1所述的SMPC控制器，其特征在于，其另外包括故障檢測模塊，其中所述故障檢測端被配置成響應于所述故障檢測模塊在所述SMPC中檢測到故障而發射所述故障檢測信號。

3.根據權利要求1或2所述的SMPC控制器，其特征在于，所述故障檢測信號包括指示至少一個故障的存在或不存在的二進制信號。

4.根據權利要求1或2所述的SMPC控制器，其特征在于，所述故障檢測信號包括指示多個，包括零個故障的信號。

5.根據在前的任一項權利要求所述的SMPC控制器，其特征在于，所述延遲計算模塊被配置成根據所述預定頻率的倒數除以操作性SMPC模塊的數量來確定所述延遲。

6.根據權利要求5所述的SMPC控制器，

當從屬于權利要求3時，其特征在于，在不存在至少一個故障的情況下，操作性SMPC模塊的數量等于所述數據，并且在存在至少一個故障的情況下，操作性SMPC模塊的數量等于所述數據減去一；或

當從屬于權利要求4時，其特征在于，操作性SMPC模塊的數量等于所述數據減去故障的數量。

7.一種開關模式DC-DC功率轉換器模塊，其特征在于，其包括：

根據權利要求1到7中任一項所述的SMPC控制器；

電抗元件；

功率輸出；

開關，所述開關可由所述控制器操作并且被布置成控制所述電抗元件并且被配置成可切換地向所述電抗元件供應電流。

8.一種分布式控制多相功率轉換器系統，其特征在于，其包括至少三個各自根據權利要求7所述的開關模式DC-DC功率轉換器模塊并且其相應SMPC控制器被布置成線性鏈，

其中所述開關模式DC-DC功率轉換器中的第一開關模式DC-DC功率轉換器的控制單元被配置成控制第一SMPC的操作以具有由其參考時鐘信號確定的相位，

并且其中所述開關模式功率DC-DC轉換器中的其它開關模式功率DC-DC轉換器中的每個開關模式功率DC-DC轉換器的控制單元被配置成控制相應SMPC的操作以具有由其相應第一同步信號確定的相位。

9.一種控制用于在分布式控制多相功率轉換器系統中使用的開關模式DC-DC功率轉換器SMPC模塊的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收第一同步信號；

接收故障檢測信號；

根據所述故障檢測信號和數據計算延遲，所述數據對應于所述分布式控制多相功率轉換器系統中的N個SMPC；

通過將延遲添加到所述第一同步信號和參考時鐘信號中的選定的一個來生成第二同步信號；

發射所述第二同步信號；

以預定頻率并且以由所述參考時鐘信號和所述第一同步信號中的所述選定的一個確定的相位控制所述SMPC模塊的操作。

10.一種對包括至少兩個SMPC模塊的多相功率轉換器系統進行容錯分布式控制的方法，其特征在于，所述方法包括根據權利要求9對以線性鏈連接的所述SMPC模塊中的每個SMPC模塊進行控制，其中所述鏈中的第一SMPC模塊用其由參考時鐘信號確定的相位控制，并且其余的每個模塊用其由相應第一同步信號確定的相應相位控制，使得所述至少兩個SMPC模塊的相位是交錯的。