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多相雙向諧振直流變換電路及其控制方法、控制系統(tǒng)與流程

文檔序號:12488345閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,包括:

源端,對應(yīng)每相支路連接一個源端開關(guān)管橋臂,所述源端開關(guān)管橋臂包括串聯(lián)的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管,位于兩個半導(dǎo)體開關(guān)管之間的線路上的任意連接點為源端線路節(jié)點;

變壓器組,對應(yīng)每相支路設(shè)置一個變壓器;

負(fù)載端,對應(yīng)每相支路連接一個負(fù)載端開關(guān)管橋臂,所述負(fù)載端開關(guān)管橋臂包括同向串聯(lián)的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管,位于兩個半導(dǎo)體開關(guān)管之間的線路上的任意連接點為負(fù)載端線路節(jié)點;

其中,對應(yīng)同一相支路的所述源端線路節(jié)點與變壓器的源側(cè)之間通過一個電感電容諧振電路連通,對應(yīng)同一相支路所述變壓器的負(fù)載側(cè)和所述負(fù)載端線路節(jié)點之間一對一連通;所述源端的相鄰兩相支路的源端線路節(jié)點之間通過一個限流電感連通。

2.如權(quán)利要求1所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述電感電容諧振電路,由諧振電感和諧振電容串聯(lián)組成。

3.如權(quán)利要求1所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述限流電感的電感量大于所述電感電容諧振電路中的諧振電感的電感量。

4.如權(quán)利要求3所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述限流電感的電感量是所述電感電容諧振電路中的諧振電感的電感量的4-12倍。

5.如權(quán)利要求1所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述電感電容諧振電路中的諧振電感位于與所述電感電容諧振電路連通的變壓器的源側(cè)。

6.如權(quán)利要求1所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述源端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管采用同向串聯(lián)的方式連接,或者,所述源端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管采用反向串聯(lián)的方式連接。

7.如權(quán)利要求1所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述負(fù)載端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管采用同向串聯(lián)的方式連接,或者,所述負(fù)載端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管采用反向串聯(lián)的方式連接。

8.如權(quán)利要求1-7之一所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述半導(dǎo)體開關(guān)管為金屬氧化物場效應(yīng)晶體管、雙向可控金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極晶體管、可關(guān)斷晶閘管或二極管。

9.如權(quán)利要求1-7之一所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述多相雙向諧振直流變換電路,用于兩相、三相或四相及以上。

10.如權(quán)利要求1-7之一所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述源端的各個所述源端開關(guān)管橋臂之間的相位沿圓周方向依次相差相等的相位角;

和/或,所述負(fù)載端的各個所述負(fù)載端開關(guān)管橋臂之間的相位沿圓周方向依次相差相等的相位角。

11.如權(quán)利要求1-7之一所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述源端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管之間的相位角相差180度,并且所述源端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管的占空比為50%。

12.如權(quán)利要求1-7之一所述的多相雙向諧振直流變換電路,其特征在于,

所述負(fù)載端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管之間的相位角相差180度,并且所述負(fù)載端開關(guān)管橋臂的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管的占空比為50%。

13.多相雙向諧振直流變換電路的控制系統(tǒng),用于對權(quán)利要求1-12之一所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的源端電壓U1和/或負(fù)載端電壓U2進行控制,其特征在于,包括:

頻率控制器(20),用于調(diào)節(jié)所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的工作頻率,使所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的源端電壓U1達到預(yù)設(shè)閾值U1*和/或負(fù)載端電壓U2達到預(yù)設(shè)閾值U2*;

偏置控制器(30),用于調(diào)節(jié)所述多相雙向諧振直流變換電路(10)中的每相支路的高電平時間,使每相支路的高電平的占空比小于50%;

檢測器(40),用于檢測所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的源端電壓U1和/或負(fù)載端電壓U2、以及所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的工作頻率fs;

策略選擇器(50),用于接收所述檢測器(40)的電壓信號和頻率信號,并根據(jù)接收到的電壓信號和頻率信號選擇控制所述頻率控制器(20)或所述偏置控制器(30)。

14.如權(quán)利要求13所述的控制系統(tǒng),其特征在于,

所述偏置控制器(30),控制每相支路的高電平時間偏置ΔT;當(dāng)所述多相雙向諧振直流變換電路(10)為三相時,ΔT的取值范圍為(0,T/6),其中T為每相的周期。

15.一種用于如權(quán)利要求1-12之一所述的多相雙向諧振直流變換電路的控制方法,其特征在于,包括:

調(diào)節(jié)所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的工作頻率fs,使所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的源端電壓U1達到預(yù)設(shè)閾值U1*和/或負(fù)載端電壓U2達到預(yù)設(shè)閾值U2*;

當(dāng)所述工作頻率fs達到最大值fmax時,固定工作頻率fs=fmax,調(diào)節(jié)所述多相雙向諧振直流變換電路(10)中的每相支路的高電平偏置ΔT>0,使每相支路的高電平的占空比小于50%,使所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的源端電壓U1達到預(yù)設(shè)閾值U1*和/或負(fù)載端電壓U2達到預(yù)設(shè)閾值U2*;

當(dāng)所述偏置ΔT=0時,重新調(diào)節(jié)所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的工作頻率fs,使所述多相雙向諧振直流變換電路(10)的源端電壓U1達到預(yù)設(shè)閾值U1*和/或負(fù)載端電壓U2達到預(yù)設(shè)閾值U2*。

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