[发明专利]用于减小多逆变器系统中谐振的装置和方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及逆变器，并且更具体地涉及用于减小多逆变器系统中谐振的装置和方法。

背景技术

许多电气传动系统采用多逆变器，其为多个电动机提供功率同时共享共同的DC线电源。典型地，这些电气传动系统设计为使得每个逆变器的自然谐振频率都相同，以使任何给定的逆变器都不会激励任何其它逆变器中的谐振。虽然这是一种便捷设计，因为逆变器基本上去耦合(uncoupled)，这能够显著地影响系统成本。

因此，期望提供多逆变器系统，所述多逆变器系统不考虑邻近逆变器的操作和/或谐振频率，并且能够更加节省成本。另外，期望提供用于使得多逆变器系统中的两个或更多个逆变器能够工作在不同频率的方法。进一步，结合附图和前述的技术领域和背景技术，根据后面的详细描述与随附的权利要求书，本发明的其它期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

本发明的各种实施例提供用于减小多逆变器系统中谐振的装置、系统和方法。一种用于减小多逆变器系统中谐振的装置包括逆变器，所述多逆变器系统具有包括第一正端子和第一负端子的电源，所述逆变器具有第二正端子和第二负端子，其中该第二负端子可耦合到该第一负端子。该装置还包括耦合至该第二正端子且可耦合至该第一正端子的去耦元件。

一种具有减小的谐振的系统包括包含第一正端子和第一负端子的机动车辆电源，以及耦合至该电源的多个逆变器。每个逆变器包括耦合至该第一正端子的第二正端子和耦合至该第一负端子的第二负端子，并且该多个逆变器中的第一逆变器还包括耦合在该第一正端子和该第一逆变器的第二正端子之间的去耦元件。

一种用于减小包括多个逆变器的系统中的谐振的方法，其中第一逆变器包括具有可变的第一阻抗的第一去耦元件并且第二逆变器耦合至第一逆变器，该方法包括在不同频率上操作第一和第二逆变器的步骤。该方法还包括基于该第二逆变器的频率控制该第一阻抗的步骤。

附图说明

以下将结合附图描述本发明，其中相同的附图标记表示相同的元件，以及

图1是现有技术的多逆变器系统的框图；

图2是具有减小的谐振的多逆变器系统的一个示范性实施例的框图；

图3是具有减小的谐振的多逆变器系统的另一个示范性实施例的框图；

图4是具有减小的谐振的多逆变器系统的再一个示范性实施例的框图；

图5是包括去耦元件的图2的系统的框图，其中该去耦元件由二极管构成；

图6是包括去耦元件的图2所示系统的框图，其中该去耦元件由制动电阻器或分压计(potentiometer)构成；

图7是是包括去耦元件的图2所示系统的框图，其中该去耦元件由半导体开关和反并联二极管构成；以及

图8是具有减小的谐振的多逆变器系统的一个示范性实施例的框图。

具体实施方式

下述详细说明本质上仅是示范性的，而不打算限制本发明或本发明的应用以及使用。此外，不打算被前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细说明中所提出的任何明示或暗示的理论所限制。

图1是包括多个逆变器110的常规多逆变器系统100的框图。系统100中的每个逆变器110通过两个节点114(耦合至DC线120的正端子)和118(耦合至DC线120的负端子)耦合至主或公共DC线(DC link)120。

如图1所示，两个或更多个逆变器110(例如，第一和第二逆变器110)共享公共的本地(local)DC线130。可选地，每个逆变器110可以采用本地DC线130，逆变器110的子集可以包括本地DC线130，或单个逆变器110可以包括本地DC线130。同样地，在系统100中可以采用任意数量的本地DC线130。本地DC线130通常包括一个或多个容性元件(例如，一个或多个电容器)，而主DC线120一般采用一个或多个大型能量(bulk energy)存储元件，例如一个或多个电池，一个或多个燃料电池，和/或一个或多个超级电容器。

如上所述，每个逆变器110设计为工作在同一频率，但是有时需要两个或更多个逆变器110工作在不同频率以产生多个功率电平或电压输出。而且，每个逆变器110物理上可以位于距主DC线120不同的距离处。结果，每个逆变器110的自然系统谐振频率(其可以根据它的本地DC线130的电容确定)以及本地逆变器工作频率和线路电感(其将本地DC线130连接到主DC线120)，对于系统100的每个逆变器110可能是不同的，并且可能干扰一个或多个其它逆变器110的操作。