[發明專利]一種電力電子變換器、諧振平衡電路及其控制方法

在審

• 申請號: 202210484945.X
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114726224A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 何安然;陳鵬;孫帥;王志成;林磊明;高道偉
• 申請（專利權）人: 陽光電源（南京）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/088;H02M1/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳穎

本申請提供一種電力電子變換器、諧振平衡電路及其控制方法，該諧振平衡電路在各半母線電容所接開關管的中點之間設置有諧振組件，通過控制各開關管的通斷，能夠使該諧振組件對于兩個半母線電容進行能量中轉，實現兩個半母線電容之間的電壓平衡；而且，設置各開關管在該諧振組件的諧振電流為零時進行通斷狀態切換，能夠實現對于各開關管的軟開關控制，降低了損耗；此外，該諧振平衡電路中僅需要第一至第四開關管這四個功率器件，進而避免了功率器件多而導致成本高的問題。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，特別涉及一種電力電子變換器、諧振平衡電路及其控制方法。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，多電平技術應用日益普遍；但是由于電路應用工況較為復雜，為了確保電容分壓均衡，平衡電路得到了研究。

目前常規的平衡電路包括兩電平平衡橋、三電平平衡橋，也可以分為諧振平衡橋，非諧振平衡橋等。綜合來看，有些平衡電路采用硬開關技術，存在平衡電路損耗較大的問題；有些平衡電路，雖采用諧振技術，但是需要較多功率器件，存在成本偏高等問題。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種電力電子變換器、諧振平衡電路及其控制方法，降低損耗和成本。

為實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

本申請第一方面提供了一種諧振平衡電路，包括：第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管及諧振組件；其中，

所述第一開關管與所述第二開關管串聯，串聯后的支路與正半母線電容并聯連接；

所述第三開關管與所述第四開關管串聯，串聯后的支路與負半母線電容并聯連接；

所述第二開關管與所述第三開關管的連接點，與所述正半母線電容和所述負半母線電容的連接點相連；

所述諧振組件，其一端與所述第一開關管和所述第二開關管的連接點相連，另一端與所述第三開關管和所述第四開關管的連接點相連；

所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管及所述第四開關管，在所述諧振組件的諧振電流為零時進行通斷狀態切換。

可選的，所述諧振組件包括：串聯連接的諧振電容和諧振電感。

可選的，各開關管均包括體二極管，或者均帶有反并聯二極管。

可選的，還包括：軟啟回路；

所述軟啟回路與所述第一開關管并聯連接；或者，

所述軟啟回路與所述第四開關管并聯連接。

可選的，所述軟啟回路包括：電阻。

本申請第二方面提供一種諧振平衡電路的控制方法，所述諧振平衡電路為如上述第一方面任一種所述的諧振平衡電路，所述控制方法包括：

S101、獲取正半母線電容和負半母線電容的電壓；

S102、判斷兩個半母線電容的電壓之差是否大于等于預設值；

若所述電壓之差大于等于所述預設值，則執行步驟S103；

S103、控制所述諧振平衡電路中相應開關管的通斷，通過所述諧振平衡電路中的諧振組件進行能量轉移，實現兩個半母線電容之間的電壓平衡。

可選的，在步驟S101之前，還包括：

S100、在上電時為所述諧振組件進行預充電，使其諧振電容電壓達到任一半母線電容的電壓。

可選的，在所述諧振平衡電路包括軟啟回路時，步驟S100，包括：