[發明專利]一種對稱三電平BOOST變換器及其短路保護方法

在審

• 申請號: 202011580223.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN114696604A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 別偉;張兵;徐安安;曹金虎;胡凡宇;潘年安;王武博
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

1.一種對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，所述對稱三電平BOOST變換器存在至少兩路BOOST電路，該短路保護方法包括：

根據各路所述BOOST電路及其后級母線的檢測信息，判斷不同路BOOST電路之間是否存在輸入正負極短路；

若判斷結果為是，則控制所述輸入正負極短路所涉及所述BOOST電路內的開關管支路直通。

2.根據權利要求1所述的對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，所述控制所述輸入正負極短路所涉及所述BOOST電路內的開關管支路直通，包括：

通過軟件控制或者硬件控制方式，主動控制所述輸入正負極短路所涉及所述BOOST電路內的上下兩個半導體開關管均導通，實現對應開關管支路直通。

3.根據權利要求1所述的對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，各路所述BOOST電路及其后級母線的檢測信息包括：

所述后級母線的母線電壓或者半母線電壓；及，

各路所述BOOST電路的輸入電壓和輸入電流。

4.根據權利要求3所述的對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，所述根據各路所述BOOST電路及其后級母線的檢測信息，判斷不同路BOOST電路之間是否存在輸入正負極短路，包括：

判斷所述后級母線的母線電壓或者半母線電壓，以及，各路所述BOOST電路的輸入電壓和輸入電流，是否滿足不同路輸入正負極短路特征；

若所述母線電壓或者半母線電壓，以及，至少一路所述BOOST電路的輸入電壓和輸入電流，滿足所述不同路輸入正負極短路特征，則判定不同路BOOST電路之間存在輸入正負極短路。

5.根據權利要求4所述的對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，所述不同路輸入正負極短路特征包括：

至少兩路所述BOOST電路出現輸入串聯的第一不同路輸入正負極短路特征；

至少一路所述BOOST電路的輸入正負極與其他所述BOOST電路的輸入負極出現多點同時短路的第二不同路輸入正負極短路特征；

至少一路所述BOOST電路的輸入正負極與其他所述BOOST電路的輸入正極出現多點同時短路的第三不同路輸入正負極短路特征。

6.根據權利要求5所述的對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，所述第一不同路輸入正負極短路特征，包括：至少兩路所述BOOST電路出現輸入直接串聯的特征，和，至少兩路所述BOOST電路通過各自對應電源出現輸入間接串聯的特征。

7.根據權利要求5所述的對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，判斷所述后級母線的母線電壓或者半母線電壓，以及，各路所述BOOST電路的輸入電壓和輸入電流，是否滿足不同路輸入正負極短路特征，包括：

判斷預設時間內是否存在至少兩路所述BOOST電路的輸入電壓階躍跳變至半母線電壓的第一預設范圍內，且其輸入電流出現沖擊，以及，之后上母線電壓和下半母線電壓均按照預設規律增大；若判斷結果為是，則判定至少兩路所述BOOST電路出現所述第一不同路輸入正負極短路特征；

判斷預設時間內是否存在至少一路所述BOOST電路的輸入電壓階躍跳變至上半母線電壓的第一預設范圍內，且其輸入電流出現沖擊，以及，之后上母線電壓按照預設規律增大，而下半母線電壓維持在自身的第二預設范圍內；若判斷結果為是，則判定至少兩路所述BOOST電路出現所述第二不同路輸入正負極短路特征；

判斷預設時間內是否存在至少一路所述BOOST電路的輸入電壓階躍跳變至下半母線電壓的第一預設范圍內，且其輸入電流出現沖擊，以及，之后下母線電壓按照預設規律增大，而上半母線電壓維持在自身的第二預設范圍內；若判斷結果為是，則判定至少兩路所述BOOST電路出現所述第三不同路輸入正負極短路特征。

8.根據權利要求7所述的對稱三電平BOOST變換器的短路保護方法，其特征在于，所述預設規律為：相應所述BOOST電路的輸入電壓變化規律。