[發明專利]用于熱力系統的隔離型功率變換器

在審

• 申請號: 202180032910.6
• 申請日: 2021-05-04
• 公開（公告）號: CN115552782A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 基思·內斯;杰弗里·羅澤克;斯坦頓·H·布萊特洛;詹姆斯·亨特斯;約翰·勒姆克;威廉·波林格;馬修·揚德
• 申請（專利權）人: 沃特洛電氣制造公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H05B1/02;H05B3/00;H02M1/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王愛民;王剛

1.一種用于向加熱器提供可調功率的功率變換器系統，包括：

輸入整流器，所述輸入整流器配置成對具有線路能量的線路電源進行整流；以及

全橋隔離變換器，所述全橋隔離變換器配置成基于整流后的所述線路電源生成隔離輸出電壓，其中，所述隔離輸出電壓與所述線路能量電隔離。

2.根據權利要求1所述的功率變換器系統，其中，所述全橋隔離變換器還包括：

全橋整流器；

變壓器，所述變壓器電耦合至所述全橋整流器，其中，所述變壓器配置成生成隔離全波電壓；以及

輸出整流器，所述輸出整流器配置成對所述隔離全波電壓進行整流以生成所述隔離輸出電壓。

3.根據權利要求2所述的功率變換器系統，其中，所述全橋整流器包括第一對電子開關和第二對電子開關，以利用整流后的所述線路電源來驅動所述變壓器。

4.根據權利要求3所述的功率變換器系統，還包括：功率控制器，所述功率控制器配置成操作所述全橋整流器以生成所述隔離輸出電壓。

5.根據權利要求4所述的功率變換器系統，其中，所述功率控制器配置成執行變頻控制，以生成小于或等于限壓功率設定點的輸出電壓作為所述隔離輸出電壓。

6.根據權利要求2所述的功率變換器系統，還包括：電橋傳感器，所述電橋傳感器配置成檢測通過所述變壓器的初級繞組的電流，以檢測磁通行走。

7.根據權利要求1所述的功率變換器系統，還包括：濾波器，所述濾波器配置成對所述隔離輸出電壓進行濾波，以輸出所需的輸出電壓。

8.根據權利要求1所述的功率變換器系統，其中，所述輸入整流器配置成作為所述線路電源，接收單相交流電(AC)或直流電(DC)中的一者。

9.一種控制系統，包括：

根據權利要求1所述的功率變換器系統；以及

主系統控制器，所述主系統控制器配置成確定所需的輸出電壓并且控制所述功率變換器系統以生成所述所需的輸出電壓。

10.一種轉換功率以操作由具有線路能量的線路電源供電的負載的方法，所述方法包括：

對所述線路電源進行整流；

利用整流后的所述線路電源可切換地驅動變壓器，以生成可調的電隔離全波電壓；以及

對所述電隔離全波電壓進行整流，以獲得指示施加給所述負載的所需輸出電壓的隔離輸出電壓，其中，從所述線路電源中提取與所述隔離輸出電壓同相的電流。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括：對所述隔離輸出電壓進行濾波，以獲得所述所需的輸出電壓。

12.根據權利要求10所述的方法，還包括：當所述所需的輸出電壓小于所述限壓功率設定點時，執行變頻控制，以在比當所述所需的輸出電壓大于所述限壓功率設定點時的開關頻率更低的開關頻率下，驅動所述變壓器。

13.根據權利要求10所述的方法，還包括：

檢測通過所述變壓器的初級繞組的電流；以及

當所述電流大于磁通電流閾值時，執行校正動作。

14.根據權利要求10所述的方法，還包括：

檢測所施加的電壓，其中，所述施加的電壓是所述線路電源或整流后的所述線路電源中的至少一個；以及

當所述施加的電壓超過預定電壓范圍時，執行校正動作。

15.根據權利要求10所述的方法，其中，所述線路電源是單相交流電(AC)或直流電(DC)中的一者。