[发明专利]一种降低变流器输出电压变化率的电路及控制方法

权利要求书

1.一种降低变流器输出电压变化率的电路，其特征在于，所述电路包括至少一个单相桥结构，所述单相桥结构包括：时序交错的两相并联桥臂、相间变压器和控制器；

所述两相并联桥臂包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂的中点通过所述相间变压器连接所述第二桥臂的中点；

所述控制器，用于根据变流器的母线电压、负载允许的电压变化率、所述变流器与所述负载间的电缆的寄生参数以及所述负载的寄生参数，确定开关时间差；并根据上位机下发的脉冲控制信号和所述开关时间差，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂的开关；

所述控制器具体用于：

根据所述母线电压和所述电压变化率，确定输出电压上升时间；

基于所述输出电压上升时间调整所述开关时间差，以使所述电缆和所述负载的寄生参数工作在准稳态谐振状态；

按照预设的交错开关时序和所述开关时间差，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂的开关，以使所述相间变压器的差分电流小于预设阈值；

所述开关时间差，包括：

在一个开关周期内，当根据所述脉冲控制信号确定开通上开关管、关断下开关管时，第一桥臂的上开关管开通、下开关管关断的时刻和第二桥臂的上开关管开通、下开关管关断的时刻之间的时间间隔，或者，第二桥臂的上开关管开通、下开关管关断的时刻和第一桥臂的上开关管开通、下开关管关断的时刻之间的时间间隔；

或者，在一个开关周期内，当根据所述脉冲控制信号确定开通下开关管、关断上开关管时，第一桥臂的上开关管关断、下开关管开通的时刻和第二桥臂的上开关管关断、下开关管开通的时刻之间的时间间隔，或者，第二桥臂的上开关管关断、下开关管开通的时刻和第一桥臂的上开关管关断、下开关管开通的时刻之间的时间间隔。

2.根据权利要求 1 所述的电路，其特征在于，所述单相桥结构还包括： 差分电流传感器；

所述差分电流传感器，用于采集所述第一桥臂与所述第二桥臂之间的差分电流，并将所述第一桥臂与所述第二桥臂之间的差分电流传输至所述控制器；

所述控制器，具体用于根据所述第一桥臂与所述第二桥臂之间的差分电流确定所述第一桥臂和所述第二桥臂的交错开关时序，并根据所述交错开关时序、所述脉冲控制信号和所述开关时间差，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂的开关，以使所述相间变压器的差分电流小于预设阈值；

所述相间变压器的差分电流为，在一次上开关管关断到下开关管开通， 或者，一次下开关管关断到上开关管开通期间，所述两相并联桥臂在所述相间变压器内产生的差分电流。

3.根据权利要求 1 所述的电路，其特征在于，所述单相桥结构还包括： 第一电流传感器和第二电流传感器；

所述第一电流传感器，用于采集所述第一桥臂的第一电流，并将所述第一电流传输至所述控制器；所述第一桥臂的第一电流为所述第一桥臂的输出电流；

所述第二电流传感器，用于采集所述第二桥臂的第二电流，并将所述第二电流传输至所述控制器；所述第二桥臂的第二电流为所述第二桥臂的输出电流；

所述控制器，具体用于根据所述第一电流和所述第二电流，确定所述第一桥臂与所述第二桥臂之间的差分电流，并根据所述第一桥臂与所述第二桥臂之间的差分电流确定所述第一桥臂和所述第二桥臂的交错开关时序；根据所述交错开关时序、所述脉冲控制信号和所述开关时间差，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂的开关，以使所述相间变压器的差分电流小于预设阈值。

4.根据权利要求 1 至 3 任一项所述的电路，其特征在于，所述单相桥结构还包括：滤波电感和滤波电容；

所述滤波电感的第一端连接所述相间变压器中两个绕组的串联连接点， 所述滤波电感的第二端连接所述变流器的输出端；

所述滤波电容的第一端连接所述滤波电感的第二端；当所述电路包括一个所述单相桥结构时，所述滤波电容的第二端连接所述变流器的母线负极； 当所述电路包括多个所述单相桥结构时，所述滤波电容的第二端连接多个所述单相桥结构的公共点；

则所述控制器具体通过以下方式确定所述开关时间差：

根据所述母线电压和所述电压变化率，确定输出电压上升时间；

基于所述输出电压上升时间，调整所述开关时间差、所述滤波电感和所述滤波电容，以使所述滤波电感、所述滤波电容以及所述电缆和所述负载的寄生参数工作在准稳态谐振状态。