[发明专利]直流－交流升压转换器系统的电压链路控制

说明书

技术领域

本发明的实施例通常涉及电功率转换器，并且更特别地涉及直流-交流逆变器。

背景技术

逆变器是用于将直流(DC)转换为交流(AC)的电子电路。逆变器被用于广泛的应用中，从用于计算机的小的不间断电源到大的电力传输设施应用，以及变速工业驱动。逆变器还用于从燃料电池或光伏太阳能电池电源提供交流功率源。常见的应用是给交流电动机供电。

三相是可以由逆变器产生并且用于电功率应用的交流的常见类型。一种重要的三相负载类型是交流电动机(electric motor)。三相交流电动机具有简单的设计、在低RPM时的高转矩以及高效率。三相电机用于泵、风扇、鼓风机、压缩机、电气机车和内燃电力传动机车以及许多其他种类的电机(motor)驱动设备。三相电机比具有相同额定功率的单相电机更加紧凑、价格更低、振动更小、持续时间更长，并且因此对于高于10HP(7.5kW)的电机优先于单相电动机。混合车辆、燃料电池车辆和电动车辆通常使用三相电机，因为它们的高起动转矩可以用来将车辆加速至有效速度。三相电机还可以用作用于再生制动的发电机。

混合车辆、燃料电池车辆和电动车辆通常具有直流功率源。例如，这些车辆可以使用电池、超电容器、燃料电池和燃料动力发电机，它们都产生直流功率。此外，不同的源通常会具有不同的电压，需要使用逆变器进行电压转换从而有效地利用它们的电压。一种方法是使用电压转换器获得各种操作电压。

电压转换器通常包括电容器以调节输入至逆变器的直流功率。该电容器可能是大型的并且昂贵的。因此，期望具有一种减少该输入电容器的尺寸的系统。此外，结合附图以及上述的技术领域和背景技术，根据随后的具体描述和随附的权利要求书，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

公开了用于直流-交流升压转换器系统的系统和方法。该系统和方法通过开关结构将电感器和直流/交流逆变器的输入电容器的操作组合起来，从而给该直流/交流逆变器供电。该开关结构由控制器基于各种控制模式和反馈信号产生的多个控制信号进行控制。

该系统具有逆变器以及电压源，所述逆变器具有第一直流输入、第二直流输入、控制输入和配置为耦合至负载的交流输出，所述电压源具有耦合至第一节点的第一输出和耦合至第二直流输入的第二输出。该系统还具有连接至第一节点、第一直流输入和第二直流输入的升压转换器。多相负载可以耦合至逆变器的交流输出。控制器也可以耦合至控制输入，其中该控制器配置为接收来自升压转换器和逆变器的反馈信号，并且控制流经升压转换器和逆变器的电流。

这里描述的直流升压方法首先确定处理多个控制信号和反馈信号的控制器的控制模式。然后该方法操作升压转换器。该升压转换器基于控制信号和反馈信号通过开关控制从电压源向逆变器流动的电流。然后该方法操作逆变器。该逆变器基于该多个控制信号和反馈信号生成用于给负载供电的交流输出。然后该方法通过逆变器将功率传送至负载。

附图说明

在下文中将结合下列附图描述直流-交流升压转换器系统的实施例，其中相同的数字表示相同的元件，并且

图1是直流-交流升压转换器系统的实施例的示意图；以及

图2是说明直流-交流升压过程的实施例的流程图。

具体实施方式

下面的具体实施例本质上仅仅是示范性，并不意味着限制本发明或本发明的应用和使用。此外，并不打算受任何在上述技术领域、背景技术、发明内容或下面的具体实施方式中呈现的明示的或暗示的理论限制。

这里可以根据功能和/或逻辑方块部件和各个处理步骤来描述本发明的实施例。可以理解，这些方块部件可以由配置为执行指定功能的任意数量的硬件、软件、和/或固件部件实现。例如，本发明的实施例可以使用各种集成电路部件，例如存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等等，这些元件可以在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。另外，本领域技术人员将理解可以结合任意数量的车辆应用来实行本发明的实施例，并且这里描述的系统仅仅是本发明的一个示例实施例。

为了简洁起见，在这里不详细描述涉及车辆电气部分以及系统的其他功能方面(和系统的单个操作部件)的传统技术和部件。此外，包含在这里的多个附图中显示的连接线意在表示不同元件之间的示例功能关系和/或物理耦合。应该注意到，在本发明的实施例中可以存在许多可选的或附加的功能关系或物理连接。