[發明專利]一種交流調壓裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202110222031.1
• 申請日: 2021-02-28
• 公開（公告）號: CN112803824A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張東勝
• 申請（專利權）人: 新能動力（北京）智慧能源科技有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797;H02M1/088;H02M1/32;H02H7/122;H02M1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種交流調壓裝置，其特征在于，其包括：

連接電網的輸入端（Ui1、Ui2），接入交流電網電壓；

上端電容（3）及下端電容（4），所述上端電容（3）、電容下端（4）串聯連接，其兩個端點分別與輸入端（Ui1、Ui2）連接，用于濾除電網電壓電流高頻成份，穩定輸入電壓；

上橋臂（1），其與上端電容（3）并聯連接，用于輸入、輸出之間的電壓電流變換，并可實現電能雙向流動；

下橋臂（2），其與下端電容（4）并聯連接，用于輸入、輸出之間的電壓電流變換，并可實現電能雙向流動；

輸出端（Uo1、Uo2），分別與上橋臂（1）、下橋臂（2）連接，作為本裝置的電壓輸出端口。

2.一種交流調壓裝置，其特征在于，其還包括：

一個輸入電感（5），串聯在電網輸入端，用于濾除電網電流的高頻成份；

一個輸出電感（6），串聯在本裝置的輸出端，用于濾除輸出電壓、電流的高頻成份。

3.根據權利要求1、2所述的一種交流調壓裝置，其特征在于，所述的上橋臂（1）及下橋臂（2）分別包括兩個正向串聯連接的上管（7）及下管（8）、上管（10）及下管（9），形成兩個由半導體開關器件組成的橋臂，每個橋臂的兩個端點分別與所述上端電容（3）及下端電容（4）并聯連接，兩個橋臂中點分別作為所述裝置的兩個輸出端（Uo1、Uo2）、或者經過所述輸出電感（6）輸出，所述半導體開關器件是逆導型IGBT、MOSFET、IGCT等功率半導體的一種；所述的上橋臂（1）及下橋臂（2）用于輸入、輸出之間的電壓電流變換，并可實現電能雙向流動。

4.一種交流調壓裝置及控制方法，其特征在于，所述裝置包括輸入端（Ui1、Ui2）、上端電容（3）、下端電容（4），上橋臂（1）、下橋臂（2）及輸出端（Uo1、Uo2）；所述控制方法包括：

所述上橋臂（1）的兩只開關器件工作于互補狀態，從而在其輸出端（Uo1）產生一個以上端電容（3）的端電壓為基波的PWM調制電壓；

所述下橋臂（2）的兩只開關器件工作于互補狀態，從而在其輸出端（Uo2）產生一個以下端電容（4）的端電壓為基波的PWM調制電壓，則所述上橋臂（1）、下橋臂（2）的兩個輸出端的總輸出電壓即為兩個橋臂輸出電壓差；

通過調節上橋臂（1）、下橋臂（2）開關器件PWM占空比，則可控制Uo1、Uo2輸出總電壓，從而達到一個預設的電壓值；若將Uo1、Uo2作為輸入，而Ui1、Ui2作為輸出，則可實現電能的反向傳輸。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，其包括：

當輸出電流為正（電流由Uo1流出、Uo2流入），使上管（7）、下管（9）的同時導通，則可對所述上端電容（3）放電，從而控制上端電容（3）的電壓；

當輸出電流為負（電流由Uo1流入、Uo2流出），使上管（10）、下管（8）的同時導通，則可對所述下端電容（4）放電，從而控制下端電容（4）的電壓；

通過控制上管（7）、下管（9）或上管（10）、下管（8）的同時導通時間，則可使上端電容（3）、下端電容（4）的兩端電壓其保持在一個預設值。

6.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，其包括：

所述上橋臂（1）及下橋臂（2）的兩只開關器件的開通設置有死區時間，即當上管（7）或上管（10）關斷后、要延時一個預設的時間后，下管（8）或（9）方可開通，反之，當下管（8）或（9）關斷后、要延時一個預設的時間后，方可開通上管（7）或上管（10），通過死區時間的設置，可避免兩只串聯的開關器件直通所造成的短路。