[发明专利]通过占空比控制来降低总谐波失真的功率逆变器

权利要求书

1.一种功率逆变器，包括：

初级开关；变压器，所述变压器被配置为接收开关直流(DC)信号；整流器；和H桥，所述H桥被配置为输出具有占空比的交流(AC)信号；

检测器，所述检测器被配置为检测阶梯升高负载变化；以及

反馈控制器，所述反馈控制器被配置为：

调节所述占空比；并且

响应于所述阶梯升高负载变化，将所述初级开关的开关占空比暂时设定为最大允许水平。

2.如权利要求1所述的功率逆变器，还包括将所述整流器与所述H桥耦合的高压(HV)总线，其中所述H桥还被配置为基于所述HV总线的电压水平和H桥AC输出占空比信号来修改所述AC信号的所述占空比，并且其中所述反馈控制器还被配置为基于所述H桥AC输出占空比信号来修改所述初级开关的所述开关占空比。

3.如权利要求1所述的功率逆变器，其中所述反馈控制器仅响应于所述检测器检测到所述阶梯升高负载变化，将所述初级开关的所述开关占空比暂时设定为所述最大允许水平。

4.如权利要求1所述的功率逆变器，其中所述反馈控制器包括：

第一控制器，所述第一控制器被配置为：

基于H桥AC输出占空比信号生成测量电压；

经由第一电路径生成参考电压；并且

通过将所述测量电压和所述参考电压进行比较而生成模拟电压信号；和

第二控制器，所述第二控制器被配置为基于所述模拟电压信号生成用于设定所述开关占空比的初级开关控制信号。

5.如权利要求4所述的功率逆变器，其中所述第二控制器还被配置为响应于所述阶梯升高负载变化，基于固定电压水平来生成所述初级开关控制信号。

6.如权利要求5所述的功率逆变器，其中所述第二控制器还被配置为响应于在所述阶梯升高负载变化之后经过预定时间段，基于所述模拟电压信号来生成所述初级开关控制信号。

7.如权利要求4所述的功率逆变器，其中所述第一控制器还被配置为响应于所述阶梯升高负载变化，经由第二不同的电路径来生成所述参考电压。

8.如权利要求7所述的功率逆变器，其中所述第一控制器还被配置为响应于在所述阶梯升高负载变化之后经过预定时间段，经由所述第一电路径生成所述参考电压。

9.如权利要求1所述的功率逆变器，其中所述反馈控制器还被配置为：

生成用于设定所述开关占空比的初级开关控制信号；

响应于所述阶梯升高负载变化，使所述初级开关控制信号从第一水平增加到第二水平；以及

响应于在所述阶梯升高负载变化之后经过预定时间段，使所述初级开关控制信号从所述第二水平逐渐减小到所述第一水平。

10.如权利要求4所述的功率逆变器，所述第二控制器包括数字转换器，所述数字转换器被配置为基于时钟信号将所述模拟电压信号转换为数字电压信号。

11.如权利要求10所述的功率逆变器，所述第一控制器包括占空比控制数字转换器，所述占空比控制数字转换器被配置为基于所述H桥AC输出占空比信号来生成所述时钟信号。

12.一种功率系统，包括：

电池；

阶梯式负载；和

功率逆变器，所述功率逆变器包括初级开关并且被配置为：

基于所述初级开关的开关占空比来向所述阶梯式负载提供交流(AC)电压；

监测所述阶梯式负载；并且

响应于检测到阶梯升高负载变化，将所述开关占空比暂时设定为最大允许水平。

13.如权利要求12所述的功率系统，其中所述功率逆变器仅响应于检测到所述阶梯升高负载变化，将所述开关占空比暂时设定为所述最大允许水平。