[發(fā)明專利]一種母線電容紋波抑制方法及功率變換電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110558703.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113098246B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張震;汪磊;王渭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥陽光電動(dòng)力科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/14
• 分類號(hào): H02M1/14
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春輝

本發(fā)明提供的母線電容紋波抑制方法及功率變換電路，應(yīng)用于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，該方法在獲取功率變換電路的目標(biāo)電氣參數(shù)之后，根據(jù)所得目標(biāo)電氣參數(shù)，確定前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)與后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的目標(biāo)相位差，由于母線電容的紋波電壓變化與前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的相位差有著直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，本發(fā)明實(shí)用的目標(biāo)相位差是使得功率變換電路中母線電容的紋波電壓最小的相位差，因此，按照目標(biāo)相位差輸出前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，即可確保母線電容的紋波電壓最小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法可以在避免新增硬件電路的情況下，達(dá)到抑制母線電容紋波的目的，進(jìn)而有效避免母線電容的溫升過高，同時(shí)有利于功率變換電路的成本控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種母線電容紋波抑制方法及功率變換電路。

背景技術(shù)

在輸入電壓范圍較寬、負(fù)載變化范圍較大的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，常常需要使用兩級(jí)式功率變換電路。參見圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種兩級(jí)式功率變換電路的結(jié)構(gòu)示意圖，該功率變換電路包括前級(jí)變換電路和后級(jí)變換電路，在實(shí)際應(yīng)用中通過不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，即通過前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)前級(jí)變換電路，通過后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)后級(jí)變換電路。進(jìn)一步的，在前級(jí)變換電路和后級(jí)變換電路之間，還設(shè)置有母線電容C，該母線電容在兩級(jí)式功率變換電路的運(yùn)行中，常常因?yàn)榇嬖诩y波電壓過大而出現(xiàn)母線電容溫升過高的問題。

為解決母線電容因紋波電壓過大出現(xiàn)的溫升過高問題，現(xiàn)有技術(shù)中已有一種低輸出電壓紋波的裝置，該方案為了降低PFC電路中母線電容的電壓紋波，額外增加一路DC-AC逆變電路，PFC電路的輸出與逆變電路的輸出串聯(lián)，由于逆變電路輸出的電壓紋波與PFC輸出的電壓紋波相位相反，可以在一定程度上達(dá)到相互抵消紋波的目的。

顯然，現(xiàn)有技術(shù)通過額外增設(shè)DC-AC逆變電路抑制母線電容紋波的方案，必然會(huì)導(dǎo)致功率變換電路制造成本以及運(yùn)維成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種母線電容紋波抑制方法及功率變換電路，在避免增加新的硬件電路的情況下，抑制母線電容的紋波，實(shí)現(xiàn)母線電容溫升的有效控制，具體方案如下：

本發(fā)明提供的母線電容紋波抑制方法，包括：

第一方面，本發(fā)明提供一種母線電容紋波抑制方法，包括：

獲取功率變換電路的目標(biāo)電氣參數(shù)；

根據(jù)所述目標(biāo)電氣參數(shù)，確定前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)與后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的目標(biāo)相位差；

其中，所述目標(biāo)相位差為使得所述功率變換電路中母線電容的紋波電壓最小的相位差；

按照所述目標(biāo)相位差輸出所述前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及所述后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

可選的，所述目標(biāo)電氣參數(shù)包括所述功率變換電路的當(dāng)前輸入電壓和當(dāng)前負(fù)載電流；

所述根據(jù)所述目標(biāo)電氣參數(shù)，確定前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)與后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的目標(biāo)相位差，包括：

調(diào)用預(yù)設(shè)映射關(guān)系；

其中，所述預(yù)設(shè)映射關(guān)系中記錄有與不同輸入電壓和不同負(fù)載電流對(duì)應(yīng)的、使得功率變換電路中母線電容的紋波電壓最小的最優(yōu)相位差；

將所述預(yù)設(shè)映射關(guān)系中與所述當(dāng)前輸入電壓和所述當(dāng)前負(fù)載電流對(duì)應(yīng)的最優(yōu)相位差作為目標(biāo)相位差。

可選的，獲取所述預(yù)設(shè)映射關(guān)系的過程，包括：

確定所述母線電容的紋波電流計(jì)算函數(shù)；

其中，所述紋波電流計(jì)算函數(shù)以功率變換電路的輸入電壓、負(fù)載電流，以及前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和后級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的相位差為自變量，以母線電容的紋波電流為因變量；

獲取多組預(yù)設(shè)標(biāo)定數(shù)組；

其中，所述預(yù)設(shè)標(biāo)定數(shù)組包括預(yù)設(shè)輸入電壓和預(yù)設(shè)負(fù)載電流；