[发明专利]电源转换系统及其电压采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压采样技术，且特别涉及一种电源转换系统及其电压采样装置。

背景技术

在电力系统中，电网电压不断提高，电源转换系统对电流或电压的检测器的要求也相应地提高。在公知的技术中，通常采用电磁式互感器来对电压进行采样。然而电磁式互感器具有绝缘结构复杂、体积笨重、造价高的缺点。更严重的是电磁式互感器可能出现铁磁谐振而使设备损坏。

近年来电子式互感器的研究虽克服了电磁式互感器的许多缺点，但是在实用化面临一些理论和关键技术问题。特别的是，在电子式互感器中，常会面临到共模噪声的干扰。当采样的电压中产生共模噪声，其精确度将会大幅下降。而电源转换系统中的控制电路，亦将由于共模噪声的干扰而无法精确地根据采样电压，对电源转换系统的运作模式进行控制。

因此，如何设计一个新的电源转换系统及其电压采样装置，以解决上述的问题，这将是业界亟待解决的问题。

发明内容

因此，本发明的一态样是在提供一种电压采样装置，包含：第一输入路径、第二输入路径及信号处理模块。第一输入路径包含：第一输入分压电阻单元、第二输入分压电阻单元以及第一直流分压电阻。第一输入分压电阻单元电性耦接于第一电压输入端以及第一中点间，以自第一电压输入端接收第一输入电压。第二输入分压电阻单元电性耦接于第一中点以及接地端间，其中第一输入分压电阻单元及第二输入分压电阻单元根据第一输入电压于第一中点产生第一输入分电压。第一直流分压电阻电性耦接于第一中点以及直流电压源间，其中直流电压源经第一直流分压电阻于第一中点产生第一直流偏置电压，以与第一输入分电压叠加产生第一采样电压信号。第二输入路径包含：第三输入分压电阻单元、第四输入分压电阻单元以及第二直流分压电阻。第三输入分压电阻单元电性耦接于第二电压输入端以及第二中点间，以自第二电压输入端接收第二输入电压。第四输入分压电阻单元电性耦接于第二中点以及接地端间，其中第三输入分压电阻单元及第四输入分压电阻单元根据第二输入电压于第二中点产生第二输入分电压。第二直流分压电阻电性耦接于第二中点以及直流电压源间，其中直流电压源经第二直流分压电阻单元于第二中点产生第二直流偏置电压，以与第二输入分电压叠加产生第二采样电压信号，其中第三输入分压电阻单元、第四输入分压电阻单元以及第二直流分压电阻单元的阻值分别与第一输入分压电阻单元、第二输入分压电阻单元以及第一直流分压电阻单元的阻值实质相同。信号处理模块接收第一采样电压信号以及第二采样电压信号，以进行信号处理。

本发明的另一态样是在提供一种电源转换系统，包含：网侧变流器、直流母线模块、机侧变流器以及至少一电压采样装置。网侧变流器电性耦接至电网，以转换电网的网侧三相交流电压为多个直流母线电压。直流母线模块包含多个直流母线。机侧变流器藉由直流母线模块与网侧变流器电性耦接，以根据直流母线模块传输的直流母线电压产生机侧三相交流电压。电压采样装置包含：第一输入路径、第二输入路径及信号处理模块。第一输入路径包含：第一输入分压电阻单元、第二输入分压电阻单元以及第一直流分压电阻单元。第一输入分压电阻单元电性耦接于第一电压输入端以及第一中点间，以自第一电压输入端接收第一输入电压。第二输入分压电阻单元电性耦接于第一中点以及接地端间，其中第一输入分压电阻单元及第二输入分压电阻单元根据第一输入电压于第一中点产生第一输入分电压。第一直流分压电阻单元电性耦接于第一中点以及直流电压源间，其中直流电压源经第一直流分压电阻单元于第一中点产生第一直流偏置电压，以与第一输入分电压叠加产生第一采样电压信号。第二输入路径包含：第三输入分压电阻单元、第四输入分压电阻单元以及第二直流分压电阻单元。第三输入分压电阻单元电性耦接于第二电压输入端以及第二中点间，以自第二电压输入端接收第二输入电压。第四输入分压电阻单元电性耦接于第二中点以及接地端间，其中第三输入分压电阻单元及第四输入分压电阻单元根据第二输入电压于第二中点产生第二输入分电压。第二直流分压电阻单元电性耦接于第二中点以及直流电压源间，其中直流电压源经第二直流分压电阻单元于第二中点产生第二直流偏置电压，以与第二输入分电压叠加产生第二采样电压信号，其中第三输入分压电阻单元、第四输入分压电阻单元以及第二直流分压电阻单元的阻值分别与第一输入分压电阻单元、第二输入分压电阻单元以及第一直流分压电阻单元的阻值实质相同，且第一电压输入端及第二电压输入端对应网侧三相交流电压其中的两相或机侧三相交流电压其中的两相或直流母线其中两者。信号处理模块接收第一采样电压信号以及第二采样电压信号，以进行信号处理。

应用本发明的优点在于藉由电压采样装置中，不同的输入路径中，相同的电阻结构达到有效消除共模噪声的目的。