[发明专利]谐振电路的保护方法、保护装置、电气系统及充电器系统

说明书

本发明涉及一种谐振电路的保护方法、保护装置、电气系统及充电器系统。直流‑直流电压转换器谐振电路具有控制频率且包括至少一个电感及两个谐振电容器所述谐振电容器之间具有中点，所述方法保护包括，对于预定义极限谐振电流：基于在所述直流‑直流电压转换器谐振电路的输入处递送的输入电压、所述控制频率、所述谐振电容器的值及预定义极限谐振电流来确定中点极限电压，确定谐振电容器的中点电压，将中点电压与所述所确定极限电压进行比较，基于所述中点电压与所述所确定极限电压的所述比较，将直流‑直流电压转换器谐振电路置于故障状态。

技术领域

大体来说，本发明涉及电力电子学中针对过负荷进行保护的领域。

具体来说，本发明属于包括直流-直流电压转换器谐振电路(例如，谐振电路)的转换器领域。已知在这种直流-直流电压转换器谐振电路中所含有的电力组件(即，电容器及尤其是电感及变压器)必须受到保护以免受过大电流，否则过大电流会损坏所述电力组件。根据本发明的方法旨在保护直流-直流电压转换器谐振电路不遭受这些过负荷电流。

背景技术

为了保护电路，尤其是在其中必须保护电力组件(电感、电容器)免受可能的过负荷电流的以上所述环境中，使用被称为“钳位(clamp)”二极管(换句话说，“保护二极管”)的特殊二极管是已知的。

参照图1，在其中在图1中由字母H表示的H半桥(H half-bridge)控制频率受控隔离谐振电路LLC的环境中，所述谐振电路包括串联连接的谐振电感Lr、磁性电感Lm，谐振电感Lr、磁性电感Lm一方面连接在H半桥的中点处、另一方面连接在分别连接至H半桥的高连接端子及低连接端子的两个谐振电容器Cr/2的中点处。由一次绕组在图1所示实施例中与磁性电感Lm并联放置的变压器Trf将一次侧与二次侧隔离。

因此，钳位二极管CL1、CL2与谐振电容器Cr/2并联连接，即，也分别连接于所述电容器的中点与H半桥的高连接端子之间及所述电容器的中点与H半桥的低连接端子之间。钳位二极管的用途是通过在谐振电容器Cr/2的端子处的电压大于阈值时进行短路来限制所述电压。

在实践中，通过所述电力组件的电流因此而受到限制。

这种使用钳位二极管来保护直流-直流电压转换器谐振电路的电力组件不遭受过负荷电流的现有技术的优点在于其使用的简便性。

缺点在于，通过钳位二极管进行的这种类型的保护显然是电子性的。一旦已经选择了所述钳位二极管使谐振电容器短路的电压阈值，便不可能改变这一阈值，除非改变这些组件本身。此外，不能反馈关于导致钳位二极管的激活的确切原因。

另一个缺点在于钳位二极管的高成本，这是因为它们在相关应用方面必须能够耐受高电压并且非常快。

因此，需要一种用于保护直流-直流电压转换器谐振电路免受过负荷电流的方法及装置，从而能够有效地管理直流-直流电压转换器谐振电路的功率限制。

在此上下文中，本发明提出一种能够根据实时计算的极限电压来保护直流-直流电压转换器谐振电路的方法及相关联的电路，从而基于实际需要来调节对直流-直流电压转化器谐振电路的保护进行激活的电压。

发明内容

更确切来说，本发明涉及一种保护直流-直流电压转换器谐振电路不遭受过负荷电流的方法，所述直流-直流电压转换器谐振电路具有控制频率且包括至少一个电感及两个谐振电容器，这些所述谐振电容器之间具有中点，所述方法包括，对于预定义极限谐振电流：

基于在所述直流-直流电压转换器谐振电路的输入处递送的输入电压、所述控制频率、所述谐振电容器的值及所述预定义极限谐振电流来确定中点极限电压，

确定所述谐振电容器的中点电压，

将所述中点电压与所述所确定极限电压进行比较，