母線電容放電方法、控制器、dcdc變換器及逆變器的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N母線電容放電方法、控制器、DCDC變換器及逆變器，在DCDC變換器或者逆變器斷電后，當(dāng)判斷檢測(cè)得到的所述DCDC變換器或者逆變器的母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述DCDC變換器或者逆變器的電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件；實(shí)現(xiàn)了所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，對(duì)于所述母線電容的放電功能，并且無需額外的放電電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)因需要額外放電電路帶來的多種問題。
【專利說明】
母線電容放電方法、控制器、DCDC變換器及逆變器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電力變換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種母線電容放電方法、控制器、DCDC變換器及逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，各種DCDC變換器或者逆變器在斷電后，其直流母線電容中存儲(chǔ)的電能需要通過額外的放電電路進(jìn)行放電，否則其放電等待時(shí)間非常長(zhǎng)，而通過人工放電則會(huì)存在較大的安全隱患。
[0003]現(xiàn)有的放電電路，一種是直接與母線電容并聯(lián)的阻值較大的放電電阻，在斷電后母線電容通過放電電阻持續(xù)放電；但是這種持續(xù)放電在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)也是存在的，造成電能損失、效率低的缺點(diǎn)。同時(shí)，并接在高壓母線上的放電電阻，還需要考慮絕緣、散熱和安裝方式等問題。
[0004]另外一種放電電路包括:開關(guān)單元、經(jīng)由開關(guān)單元與母線電容相連接的放電單元，以及與開關(guān)單元相連接的控制單元;該控制單元用于在斷電狀態(tài)時(shí)控制開關(guān)單元閉合以使放電單元和母線電容構(gòu)成放電回路，在上電狀態(tài)時(shí)控制開關(guān)單元斷開。而這種放電電路在高壓DCDC變換器中需要兩套放電電路，硬件成本不菲，且較為占用結(jié)構(gòu)空間，對(duì)模塊化DCDC變換器小體積高概率密度的設(shè)計(jì)趨勢(shì)形成障礙。
[0005]基于上述種種問題，提供一種無需額外放電電路的母線電容放電方法，是亟待解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種母線電容放電方法、控制器、D⑶C變換器及逆變器，以解決現(xiàn)有技術(shù)需要額外放電電路的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0008]—種母線電容放電方法，應(yīng)用于DCDC變換器或者逆變器的控制器，所述DCDC變換器或者逆變器包括:母線電容、開關(guān)管和電抗器;所述母線電容放電方法包括:
[0009]檢測(cè)所述母線電容兩端的電壓；
[0010]當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件；
[0011]當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。
[0012]優(yōu)選的，所述判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件的步驟為:判斷所述母線電容兩端的電壓是否大于等于放電閾值。
[0013]優(yōu)選的，當(dāng)所述母線電容放電方法應(yīng)用于雙向DCDC變換器時(shí)，所述母線電容包括第一母線電容和第二母線電容，所述開關(guān)管包括串聯(lián)的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，以及串聯(lián)的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;兩個(gè)串聯(lián)連接點(diǎn)分別與所述電抗器的兩端相連；
[0014]所述當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述DCDC變換器或者逆變器的電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件的步驟包括:
[0015]當(dāng)所述第一母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第四開關(guān)管常通，控制所述第一開關(guān)管以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第一母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件；
[0016]當(dāng)所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第二開關(guān)管常通，控制所述第三開關(guān)管以所述第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第二母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。
[0017]優(yōu)選的，當(dāng)所述母線電容放電方法應(yīng)用于雙向DCDC變換器時(shí)，所述母線電容包括第一母線電容和第二母線電容，所述開關(guān)管包括串聯(lián)的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，以及串聯(lián)的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;兩個(gè)串聯(lián)連接點(diǎn)分別與所述電抗器的兩端相連；
[0018]所述當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述DCDC變換器或者逆變器的電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件的步驟包括:
[0019]當(dāng)所述第一母線電容和/或所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制兩個(gè)開關(guān)組合均以第二預(yù)設(shè)周期脈沖交替通斷;直至所述第一母線電容和所述第二母線電容兩端的電壓均不滿足所述預(yù)設(shè)條件;其中，一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，另一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管O
[0020]一種控制器，應(yīng)用于D⑶C變換器或者逆變器，所述DCDC變換器或者逆變器包括:母線電容、開關(guān)管和電抗器;所述控制器包括:
[0021]檢測(cè)單元，用于當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，檢測(cè)所述母線電容兩端的電壓；
[0022]判斷單元，用于判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件；
[0023]控制單元，用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。
[0024]優(yōu)選的，所述判斷單元用于判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，具體用于判斷所述母線電容兩端的電壓是否大于等于放電閾值。
[0025]—種DCDC變換器，包括:第一斷路器、第二斷路器、第一接觸器、第二接觸器、第一母線電容、第二母線電容、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、電抗器和如權(quán)利要求5或6所述的控制器;其中:
[0026]所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管均帶有反并聯(lián)一.極管；
[0027]所述第一開關(guān)管的發(fā)射極和所述第二開關(guān)管的集電極相連，連接點(diǎn)與所述電抗器的一端相連；
[0028]所述第三開關(guān)管的發(fā)射極和所述第四開關(guān)管的集電極相連，連接點(diǎn)與所述電抗器的另一端相連；
[0029]所述第一開關(guān)管的集電極與所述第一母線電容的一端相連，并通過所述第一接觸器與所述第一斷路器的第一端正極相連；
[0030]所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述第一母線電容的另一端和所述第一斷路器的第一端負(fù)極相連；
[0031]所述第三開關(guān)管的集電極與所述第二母線電容的一端相連，并通過所述第二接觸器與所述第二斷路器的第一端正極相連；
[0032]所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第二母線電容的另一端和所述第二斷路器的第一端負(fù)極相連；
[0033]所述控制器的第一輸入端與所述第一母線電容的兩端相連，所述控制器的第二輸入端與所述第二母線電容的兩端相連，所述控制器的輸出端與所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管及所述第四開關(guān)管的基極相連。
[0034]優(yōu)選的，所述控制器中的控制單元用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及與所述DCDC變換器或者逆變器相連的電抗器形成通流回路時(shí)，具體用于:
[0035]當(dāng)所述第一母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第四開關(guān)管常通，控制所述第一開關(guān)管以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第一母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件；
[0036]當(dāng)所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第二開關(guān)管常通，控制所述第三開關(guān)管以所述第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第二母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。
[0037]優(yōu)選的，所述控制器中的控制單元用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及與所述DCDC變換器或者逆變器相連的電抗器形成續(xù)通流回路時(shí)，具體用于:
[0038]當(dāng)所述第一母線電容和/或所述第二母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制兩個(gè)開關(guān)組合均以第二預(yù)設(shè)周期脈沖交替通斷;直至所述第一母線電容和所述第二母線電容兩端的電壓均不滿足所述預(yù)設(shè)條件;其中，一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，另一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管。
[0039]一種逆變器，包括如上述所述的控制器;所述逆變器為:三相全橋光伏逆變器、三相全橋儲(chǔ)能逆變器、多電平光伏逆變器或者多電平儲(chǔ)能逆變器。
[0040]本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃瞿妇€電容放電方法，在DCDC變換器或者逆變器斷電后，當(dāng)判斷檢測(cè)得到的所述DCDC變換器或者逆變器的母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述DCDC變換器或者逆變器的電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件;實(shí)現(xiàn)了所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，對(duì)于所述母線電容的放電功能，并且無需額外的放電電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)因需要額外放電電路帶來的多種問題。
【附圖說明】
[0041]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0042]圖1為本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的一種母線電容放電方法的流程圖；
[0043]圖2為本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的一種D⑶C變換器的電路示意圖；
[0044]圖3為本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的開關(guān)管的導(dǎo)通控制信號(hào)波形圖；
[0045]圖4為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的各個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通控制信號(hào)波形圖；
[0046]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0048]本發(fā)明提供了一種母線電容放電方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)需要額外放電電路的問題。
[0049]具體的，所述母線電容放電方法，應(yīng)用于DCDC變換器或者逆變器的控制器，所述DCDC變換器或者逆變器包括:母線電容、開關(guān)管和電抗器;所述母線電容放電方法如圖1所示，包括:
[0050]SlOl、檢測(cè)所述母線電容兩端的電壓；
[0051]在具體的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于所述母線電容兩端的電壓的檢測(cè)可以是實(shí)時(shí)的；當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，所述母線電容上會(huì)有殘存電量，其兩端依然會(huì)存在較高電壓，在沒有放電電路的情況下，理論上該電壓會(huì)持續(xù)保持，實(shí)際上由于母線上的寄生阻抗，該電壓會(huì)緩慢衰減，但是放電時(shí)間較長(zhǎng)，因此可以采用本實(shí)施例所述的母線電容放電方法對(duì)所述母線電容進(jìn)行發(fā)電。
[0052]S102、當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件；
[0053]檢測(cè)得到所述母線電容兩端的電壓后，判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件，以得到其是否需要進(jìn)行放電的結(jié)果。
[0054]S103、當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。
[0055]當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，說明其需要進(jìn)行放電，否則將會(huì)帶來不良隱患。具體的，可以通過所述開關(guān)管將所述母線電容與所述電抗器構(gòu)成通流回路，所述母線電容上的殘存電量將會(huì)通過通流回路里的功率流，在回路中的器件和電路上損耗掉，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述母線電容的放電。
[0056]本實(shí)施例提供的所述母線電容放電方法，在所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，通過上述步驟，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述母線電容的放電功能，并且無需額外的放電電路，不增加任何硬件元器件，不會(huì)對(duì)電路正常運(yùn)行帶來額外損耗，避免了現(xiàn)有技術(shù)中放電電阻帶來的電能損失、效率低且還需要考慮絕緣、散熱和安裝方式等問題，也避免了對(duì)模塊化DCDC變換器小體積高概率密度的設(shè)計(jì)趨勢(shì)形成的障礙;解決了現(xiàn)有技術(shù)因需要額外放電電路帶來的多種問題。
[0057]優(yōu)選的，步驟S102為:判斷所述母線電容兩端的電壓是否大于放電閾值。
[0058]在雙向DCDC變換器中，該放電閾值可以為60V;當(dāng)然，此處并不做具體限定，可以根據(jù)具體的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境而定。
[0059]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種具體的母線電容放電方法，即當(dāng)所述母線電容放電方法應(yīng)用于圖2所示的雙向DCDC變換器時(shí)，所述母線電容包括第一母線電容Cl和第二母線電容C2，所述開關(guān)管包括串聯(lián)的第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2，以及串聯(lián)的第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4;兩個(gè)串聯(lián)連接點(diǎn)分別與電抗器L的兩端相連；
[0060]在圖1的基礎(chǔ)之上，步驟S103包括:
[0061]當(dāng)所述第一母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第四開關(guān)管常通，控制所述第一開關(guān)管以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第一母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件；
[0062]當(dāng)所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第二開關(guān)管常通，控制所述第三開關(guān)管以所述第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第二母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。
[0063]具體的，參見圖2，所述雙向DCDC變換器斷電后，所述控制器檢測(cè)第一母線電容Cl和第二母線電容C2上的電壓；當(dāng)?shù)谝荒妇€電容Cl上的電壓Vl滿足所述預(yù)設(shè)條件(比如Vl大于等于60V的放電閾值)時(shí)，所述控制器控制第四開關(guān)管Q4常通，控制第一開關(guān)管Ql以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通，第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4的導(dǎo)通控制信號(hào)波形如圖3所示，第一開關(guān)管Ql的導(dǎo)通控制信號(hào)波形為持續(xù)高電平(如圖3中虛線所示)，第四開關(guān)管Q4的導(dǎo)通控制信號(hào)波形為脈沖(如圖3中實(shí)線所示)。
[0064]在第一開關(guān)管Ql導(dǎo)通時(shí)，第一母線電容Cl、第一開關(guān)管Ql、電抗器L和第四開關(guān)管Q4形成功率流的通流回路，電抗器L上會(huì)有較小正向電流流過。
[0065]在第一開關(guān)管Ql關(guān)斷時(shí)，電抗器L上的電流續(xù)流，第二開關(guān)管Q2的反并聯(lián)二極管導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2的反并聯(lián)二極管、電抗器L和第四開關(guān)管Q4形成功率流的通流回路。
[0066]第一開關(guān)管Ql以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通，使得第一開關(guān)管Ql的導(dǎo)通時(shí)間較短，電抗器L上的電流較小，因此在第一開關(guān)管Ql關(guān)斷時(shí)間內(nèi)，由于二極管導(dǎo)通損耗和線路阻抗，電抗器L上的電流可以衰減到零或接近到零，這樣避免了一個(gè)開關(guān)周期中，電抗器L上的電流的凈增加較小，避免在多個(gè)開環(huán)周期后電抗器L上的電流不可控情況的出現(xiàn)。這樣在多個(gè)開關(guān)周期后，第一母線電容Cl上的電壓Vl下降到放電閾值以下，所述控制器即可停止對(duì)于第一母線電容Cl的放電。
[0067]對(duì)于第二母線電容C2的放電原理與上述內(nèi)容相同，此處不再贅述。
[0068]或者，在本發(fā)明另一具體的實(shí)施例中，當(dāng)所述母線電容放電方法應(yīng)用于圖2所示的雙向DCDC變換器時(shí)，所述母線電容包括第一母線電容Cl和第二母線電容C2，所述開關(guān)管包括串聯(lián)的第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2，以及串聯(lián)的第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4;兩個(gè)串聯(lián)連接點(diǎn)分別與電抗器L的兩端相連；
[0069]步驟S103包括:
[0070]當(dāng)所述第一母線電容和/或所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制兩個(gè)開關(guān)組合均以第二預(yù)設(shè)周期脈沖交替通斷;直至所述第一母線電容和所述第二母線電容兩端的電壓均不滿足所述預(yù)設(shè)條件;其中，一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，另一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管O
[0071]此時(shí)，圖2中的第一母線電容Cl和/或第二母線電容C2兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件(比如Vl大于等于60V的放電閾值)時(shí)，所述控制器交替通斷第一開關(guān)管Ql/第四開關(guān)管Q4和第二開關(guān)管Q2/第三開關(guān)管Q3的開關(guān)組合，其中第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4同時(shí)通斷，第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3同時(shí)通斷。
[0072]在第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，第一母線電容Cl、電抗器L和第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4形成功率的通流回路，電抗器L上的電流正向增長(zhǎng)。
[0073]在第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4同時(shí)關(guān)斷后，電抗器L上的電流續(xù)流，通過第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的反并聯(lián)二極管，給第二母線電容C2充電，所述控制器控制第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4以所述第二預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通，可以控制第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4導(dǎo)通時(shí)間較短，電抗器L上的電流可以很快衰減到零或接近到零。各個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通控制信號(hào)波形如圖4所示，以第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4先導(dǎo)通為例進(jìn)行展示，其奇數(shù)脈沖為第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4的導(dǎo)通控制信號(hào)脈沖(如圖4中的粗虛線所示)，其偶數(shù)脈沖為第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的導(dǎo)通控制信號(hào)脈沖(如圖4中的細(xì)實(shí)線所示)。
[0074]下個(gè)周期通斷第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的開關(guān)組合，同理，在第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，第二母線電容C2、電抗器L和第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3形成功率的通流回路，電抗器L上的電流負(fù)向增長(zhǎng)。
[0075]在第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3同時(shí)關(guān)斷后，電抗器L上的電流續(xù)流，通過第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4的反并聯(lián)二極管，給第一母線電容Cl充電，所述控制器控制第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3以所述第二預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通，可以控制第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通時(shí)間較短，電抗器L上的電流很快衰減到零或接近到零。
[0076]在上述開關(guān)管通斷和功率流形成過程中，均會(huì)產(chǎn)生電能損耗，在多個(gè)這樣的通斷周期后，兩側(cè)母線電壓Vl和V2均低于放電閾值后，所述控制器即可停止對(duì)于第一母線電容Cl和第二母線電容C2的放電。
[0077]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種控制器，應(yīng)用于DCDC變換器或者逆變器，所述DCDC變換器或者逆變器包括:母線電容、開關(guān)管和電抗器;所述控制器如圖5所示，包括:
[0078]檢測(cè)單元101，用于檢測(cè)所述母線電容兩端的電壓；
[0079]判斷單元102，用于當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件；
[0080]控制單元103，用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述電抗器形成通流回路。
[0081]本實(shí)施例提供的所述控制器，當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，通過上述原理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述母線電容的放電功能，并且無需額外的放電電路，避免了現(xiàn)有技術(shù)中放電電阻帶來的電能損失、效率低且還需要考慮絕緣、散熱和安裝方式等問題，也避免了對(duì)模塊化DCDC變換器小體積高概率密度的設(shè)計(jì)趨勢(shì)形成的障礙;解決了現(xiàn)有技術(shù)因需要額外放電電路帶來的多種問題。
[0082]當(dāng)所述控制器應(yīng)用于所述D⑶C變換器或者逆變器時(shí)，所述控制器可以為單獨(dú)的控制部分，也可以集成于所述DCDC變換器或者逆變器原有的控制器中，此處不做具體限定，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0083]優(yōu)選的，判斷單元102用于判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，具體用于判斷所述母線電容兩端的電壓是否大于放電閾值。
[0084]在雙向DCDC變換器中，該放電閾值可以為60V;當(dāng)然，此處并不做具體限定，可以根據(jù)具體的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境而定。
[0085]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種D⑶C變換器，如圖2所示，包括:第一斷路器、第二斷路器、第一接觸器K1、第二接觸器K2、第一母線電容Cl、第二母線電容C2、第一開關(guān)管Ql、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、電抗器L和如上述實(shí)施例所述的控制器；其中:
[0086]第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4均帶有反并聯(lián)二極管；
[0087]第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極和第二開關(guān)管Q2的集電極相連，連接點(diǎn)與電抗器L的一端相連；
[0088]第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極和第四開關(guān)管Q4的集電極相連，連接點(diǎn)與電抗器L的另一端相連；
[0089]第一開關(guān)管Ql的集電極與第一母線電容Cl的一端相連，并通過第一接觸器Kl與所述第一斷路器的第一端正極相連；
[0090]第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極與第一母線電容Cl的另一端和所述第一斷路器的第一端負(fù)極相連；
[0091]第三開關(guān)管Q3的集電極與第二母線電容C2的一端相連，并通過第二接觸器K2與所述第二斷路器的第一端正極相連；
[0092]第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極與第二母線電容C2的另一端和所述第二斷路器的第一端負(fù)極相連；
[0093]所述控制器的第一輸入端與第一母線電容Cl的兩端相連，所述控制器的第二輸入端與第二母線電容C2的兩端相連，所述控制器的輸出端與第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3及第四開關(guān)管Q4的基極相連。
[0094]圖2所示的D⑶C變換器中，第一開關(guān)管Ql為其正向BUCK開關(guān)管，第二開關(guān)管Q2為其反向BOOST開關(guān)管，第三開關(guān)管Q3為其反向BUCK開關(guān)管，第四開關(guān)管Q4為其正向BOOST開關(guān)管，使其能夠?qū)崿F(xiàn)雙向D⑶C變換，也即圖2所示的D⑶C變換器為一種雙向D⑶C變換器。
[0095]本實(shí)施例提供的所述DCDC變換器，包括上述實(shí)施例中的所述控制器，當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，通過上述原理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述母線電容的放電功能，并且無需額外的放電電路，避免了現(xiàn)有技術(shù)中放電電阻帶來的電能損失、效率低且還需要考慮絕緣、散熱和安裝方式等問題，也避免了對(duì)模塊化DCDC變換器小體積高概率密度的設(shè)計(jì)趨勢(shì)形成的障礙;解決了現(xiàn)有技術(shù)因需要額外放電電路帶來的多種問題。
[0096]優(yōu)選的，所述控制器中的控制單元用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及與所述DCDC變換器或者逆變器相連的電抗器形成通流回路時(shí)，具體用于:
[0097]當(dāng)所述第一母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第四開關(guān)管常通，控制所述第一開關(guān)管以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第一母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件；
[0098]當(dāng)所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第二開關(guān)管常通，控制所述第三開關(guān)管以所述第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第二母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。
[0099]優(yōu)選的，所述控制器中的控制單元用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及與所述DCDC變換器或者逆變器相連的電抗器形成通流回路時(shí)，具體用于:
[0100]當(dāng)所述第一母線電容和/或所述第二母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制兩個(gè)開關(guān)組合均以第二預(yù)設(shè)周期脈沖交替通斷;直至所述第一母線電容和所述第二母線電容兩端的電壓均不滿足所述預(yù)設(shè)條件;其中，一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，另一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管。
[0101 ]具體的工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再贅述。
[0102]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種逆變器，包括如上述所述的控制器;所述逆變器為:三相全橋光伏逆變器、三相全橋儲(chǔ)能逆變器、多電平光伏逆變器或者多電平儲(chǔ)能逆變器。
[0103]具體的工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再一一贅述。包括上述實(shí)施例所述的控制器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述母線電容的放電功能，并且無需額外的放電電路，避免了現(xiàn)有技術(shù)中放電電阻帶來的電能損失、效率低且還需要考慮絕緣、散熱和安裝方式等問題;還可以省去原有放電電路中高壓繼電器和放電電阻，節(jié)省硬件成本;解決了現(xiàn)有技術(shù)因需要額外放電電路帶來的多種問題。
[0104]本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0105]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種母線電容放電方法，其特征在于，應(yīng)用于DCDC變換器或者逆變器的控制器，所述DCDC變換器或者逆變器包括:母線電容、開關(guān)管和電抗器;所述母線電容放電方法包括: 檢測(cè)所述母線電容兩端的電壓； 當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件； 當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線電容放電方法，其特征在于，所述判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件的步驟為:判斷所述母線電容兩端的電壓是否大于等于放電閾值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線電容放電方法，其特征在于，當(dāng)所述母線電容放電方法應(yīng)用于雙向DCDC變換器時(shí)，所述母線電容包括第一母線電容和第二母線電容，所述開關(guān)管包括串聯(lián)的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，以及串聯(lián)的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;兩個(gè)串聯(lián)連接點(diǎn)分別與所述電抗器的兩端相連； 所述當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述DCDC變換器或者逆變器的電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件的步驟包括: 當(dāng)所述第一母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第四開關(guān)管常通，控制所述第一開關(guān)管以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第一母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件； 當(dāng)所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第二開關(guān)管常通，控制所述第三開關(guān)管以所述第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第二母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線電容放電方法，其特征在于，當(dāng)所述母線電容放電方法應(yīng)用于雙向DCDC變換器時(shí)，所述母線電容包括第一母線電容和第二母線電容，所述開關(guān)管包括串聯(lián)的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，以及串聯(lián)的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;兩個(gè)串聯(lián)連接點(diǎn)分別與所述電抗器的兩端相連； 所述當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述DCDC變換器或者逆變器的電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件的步驟包括: 當(dāng)所述第一母線電容和/或所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制兩個(gè)開關(guān)組合均以第二預(yù)設(shè)周期脈沖交替通斷;直至所述第一母線電容和所述第二母線電容兩端的電壓均不滿足所述預(yù)設(shè)條件;其中，一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，另一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管。5.一種控制器，其特征在于，應(yīng)用于DCDC變換器或者逆變器，所述DCDC變換器或者逆變器包括:母線電容、開關(guān)管和電抗器;所述控制器包括: 檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述母線電容兩端的電壓； 判斷單元，用于當(dāng)所述DCDC變換器或者逆變器斷電后，判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件； 控制單元，用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及所述電抗器形成通流回路，直至所述母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其特征在于，所述判斷單元用于判斷所述母線電容兩端的電壓是否滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，具體用于判斷所述母線電容兩端的電壓是否大于等于放電閾值。7.—種DCDC變換器，其特征在于，包括:第一斷路器、第二斷路器、第一接觸器、第二接觸器、第一母線電容、第二母線電容、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、電抗器和如權(quán)利要求5或6所述的控制器;其中: 所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管均帶有反并聯(lián)二極管； 所述第一開關(guān)管的發(fā)射極和所述第二開關(guān)管的集電極相連，連接點(diǎn)與所述電抗器的一端相連； 所述第三開關(guān)管的發(fā)射極和所述第四開關(guān)管的集電極相連，連接點(diǎn)與所述電抗器的另一端相連； 所述第一開關(guān)管的集電極與所述第一母線電容的一端相連，并通過所述第一接觸器與所述第一斷路器的第一端正極相連； 所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述第一母線電容的另一端和所述第一斷路器的第一端負(fù)極相連； 所述第三開關(guān)管的集電極與所述第二母線電容的一端相連，并通過所述第二接觸器與所述第二斷路器的第一端正極相連； 所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第二母線電容的另一端和所述第二斷路器的第一端負(fù)極相連； 所述控制器的第一輸入端與所述第一母線電容的兩端相連，所述控制器的第二輸入端與所述第二母線電容的兩端相連，所述控制器的輸出端與所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管及所述第四開關(guān)管的基極相連。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DCDC變換器，其特征在于，所述控制器中的控制單元用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及與所述DCDC變換器或者逆變器相連的電抗器形成通流回路時(shí)，具體用于: 當(dāng)所述第一母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第四開關(guān)管常通，控制所述第一開關(guān)管以第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第一母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件； 當(dāng)所述第二母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述第二開關(guān)管常通，控制所述第三開關(guān)管以所述第一預(yù)設(shè)周期脈沖導(dǎo)通;直至所述第二母線電容兩端的電壓不滿足所述預(yù)設(shè)條件。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DCDC變換器，其特征在于，所述控制器中的控制單元用于當(dāng)所述母線電容兩端的電壓滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制所述DCDC變換器或者逆變器的開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述母線電容與所述開關(guān)管及與所述DCDC變換器或者逆變器相連的電抗器形成通流回路時(shí)，具體用于: 當(dāng)所述第一母線電容和/或所述第二母線電容兩端的電壓滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制兩個(gè)開關(guān)組合均以第二預(yù)設(shè)周期脈沖交替通斷;直至所述第一母線電容和所述第二母線電容兩端的電壓均不滿足所述預(yù)設(shè)條件;其中，一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，另一個(gè)開關(guān)組合包括同時(shí)通斷的所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管。10.一種逆變器，其特征在于，包括如權(quán)利要求5或6所述的控制器;所述逆變器為:三相全橋光伏逆變器、三相全橋儲(chǔ)能逆變器、多電平光伏逆變器或者多電平儲(chǔ)能逆變器。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK105932867SQ201610518900
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】江濤, 陳鵬, 王曉飛, 李飛
【申請(qǐng)人】陽光電源股份有限公司