[发明专利]一种逆变装置

说明书

本申请公开了一种逆变装置，包括：功率模块、主控制板、n个从控制板，功率模块包括n+1个并联的功率单元，主控制板和从控制板均包括处理器及逻辑器件，主控制板中的逻辑器件与每一从控制板中的逻辑器件通过光纤组件连接，光纤组件包括第一光纤，n为正整数。本申请通过主控制板和从控制板实现各个并联的功率单元的开关同步控制，每并联一个功率单元，只需要相应增加一根用于传输脉冲参数的光纤，减少了光纤使用数量，相应减少了对控制板输入输出引脚的占用，降低了对并联的功率单元数量的限制，提高逆变装置的可用性的同时，降低了成本。

技术领域

本申请涉及整流器领域，特别涉及一种逆变装置。

背景技术

随着现代电力电子技术的发展，变流器越来越多的应用于照明、牵引系统、控制系统等设备的能源传输，其安全性、可靠性、可用性尤为重要，其中，负责交流电和直流电能源转换的逆变器受到了越来越广泛的关注。为了保证逆变器的正常运行，在制造逆变器时通常对其功率器件的选择会留有一定余量，以防止设备短时过载冲击造成设备损坏。但在一些高压大电流的应用场景中，如矿山自卸车，大功率牵引机车，轮船电推等，其本身额定功率较高，单个功率器件无法满足要求，需要进行扩容。

目前，一般是采用逆变器并机扩容的方案，即仅对逆变器中的功率单元进行并机扩容，参照图1所示，通过并机驱动板将两个功率单元并机扩容。受到高压大电流的应用场景的布线、布局限制，两个功率单元一般距离较远，因此，两个功率单元的并联需要依赖低延迟和抗干扰的光纤传输。每个功率单元一般包括6个功率器件，如图1中第一个功率单元中的V11、V12、V13、V14、V15和V16，第二个功率单元中的V21、V22、V23、V24、V25和V26，主控制板将计算得到的6个开关脉冲信号分别通过6根光纤传输到并机驱动板上，为便于示意，图1中仅示出一根光纤，再由并机驱动板分别控制并联的功率单元中的功率器件按对应的开关脉冲信号工作，也就是说并联一个功率单元则需要额外增加6根光纤，同时还要占用主控制板相应个数的引脚，由于光纤成本高昂，且主控制板引脚数量有限，这种扩容方案可并联的功率单元的数量也受到限制，从而限制了逆变器可应用的场景，可用性较低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种逆变装置，每并联一个功率单元，只需要相应增加一根用于传输脉冲参数的光纤，减少了光纤使用数量，相应减少了对控制板输入输出引脚的占用，降低了对并联的功率单元数量的限制，提高逆变装置的可用性的同时，降低了成本。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种逆变装置，包括：功率模块、主控制板、n个从控制板，所述功率模块包括n+1个并联的功率单元，所述主控制板和所述从控制板均包括处理器及逻辑器件，所述主控制板中的逻辑器件与每一所述从控制板中的逻辑器件通过光纤组件连接，所述光纤组件包括第一光纤，n为正整数，其中：

所述主控制板中的处理器，用于获取所述功率模块两端的电压信号和电流信号，根据所述电压信号和所述电流信号计算脉冲参数；

所述主控制板的逻辑器件，用于根据脉冲参数得到开关脉冲信号，通过开关脉冲信号控制与所述主控制板一一对应的功率单元工作，还用于将脉冲参数编码成第一光纤通信信号，将所述第一光纤通信信号通过各根所述第一光纤一一对应发送至各个所述从控制板的逻辑器件；

每一所述从控制板的逻辑器件，用于解码接收到的所述第一光纤通信信号得到脉冲参数，并根据脉冲参数得到开关脉冲信号，通过开关脉冲信号控制与所述从控制板一一对应的功率单元工作。

可选的，脉冲参数包括脉冲周期、U相占空比、V相占空比、W相占空比及死区时间。

可选的，所述光纤组件还包括第二光纤；

每个所述从控制板的处理器，用于获取其一一对应的功率单元的电流信号及运行状态；