BR102016030695B1

BR102016030695B1 - Método para controlar saída de potência de um sistema de conversor modular, e, sistema de conversor modular

Info

Publication number: BR102016030695B1
Application number: BR102016030695-7A
Authority: BR
Inventors: Matthew J. Krolak; Shengyi Liu
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2022-11-16
Also published as: KR102614306B1; RU2016146391A3; BR102016030695A2; CA2949637A1; EP3211785B1; US9991778B2; US20170250622A1; RU2724468C2; CN107134941A; EP3211785A1; CA2949637C; CN107134941B; KR20170101766A; RU2016146391A; JP2017163826A; JP6872928B2

Abstract

MÉTODO PARA CONTROLAR SAÍDA DE POTÊNCIA DE UM SISTEMA DE CONVERSOR MODULAR, E, SISTEMA DE CONVERSOR MODULAR Para fornecer equilíbrio da corrente entre primeira e segunda unidades de inversor em paralelo de um sistema de conversor modular, um controlador de sistema é configurado para determinar um valor de deslocamento do acionador de porta com base nas respectivas tensões nos nós de saída de fase da primeira e segunda unidades de inversor. O controlador de sistema controla acionadores de porta para a primeira e segunda unidades de inversor com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado. Por sua vez, os acionadores de porta acionam a primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes de modo que as quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção uma saída de potência em fase são equilibradas.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[001] A presente descrição se refere, no geral, a gerenciamento de energia e, mais especificamente, ao equilíbrio de corrente entre conversores paralelos em uma arquitetura de conversor modular. Veículos modernos usam um grande número de componentes eletrônicos, motores, aquecedores e outro equipamento eletricamente acionado. Motores elétricos, em particular, estão onipresentes em veículos modernos, incluindo aeronave, e acionam qualquer coisa desde bombas hidráulicas até ventiladores de cabine. Convencionalmente, cada um desses motores elétricos é acionado por um controlador de motor independente. Cada controlador de motor é dimensionado para poder carregar a quantidade máxima de corrente exigida para acionar seu respectivo motor a potência total por um período de tempo prolongado (e no geral, inclui adicionalmente alguma capacidade adicional para segurança) sem superaquecimento ou mau funcionamento.

[002] Em decorrência disso, cada aeronave carrega inúmeros controladores de motor, cada um dos quais é tipicamente superdimensionado e subutilizado a maior parte do tempo. Em outras palavras, o controlador de motor inclui capacidade o bastante para o motor funcionar à potência total por um período de tempo prolongado mais uma margem de segurança, mas motores raramente, ou nunca, funcionam na capacidade total. Isto é em virtude de os motores por si mesmos terem alguma margem de segurança embutida e em virtude de, a maior parte do tempo, os motores estarem operando em um regime de menor demanda (por exemplo, o ventilador da cabine não está sempre em "Alto"). Além disso, alguns motores são usados apenas ocasionalmente, ou durante segmentos de voo específicos, e ficam inutilizados o resto do tempo. Em decorrência disso, muito de um complemento de aeronave de controladores de motor pesado, caro gasta uma maior parte de sua vida útil tanto inativo ou operando significativamente abaixo de suas saídas de potência nominais.

[003] Para utilizar melhor a capacidade do controlador de motor, um sistema de conversor modular pode prover controladores de motor múltiplos, modulares, designáveis, dinamicamente reconfiguráveis que podem funcionar sozinhos ou em paralelo com outros controladores de motor para atender necessidades de controle de potência. O sistema de conversor conecta um ou mais controladores, conectados em paralelo, a cada carga elétrica ativa na aeronave, como necessário, para atender demandas de potência existentes. Maior utilização de controladores de motor pode prover uma redução correspondente em peso e custo do sistema.

[004] Durante operação do sistema de conversor modular, uma pluralidade de conversores em paralelo pode operar em paralelo para acionar um motor elétrico ou uma outra carga elétrica. Entretanto, o carregamento dos inversores em paralelo pode variar devido a tolerâncias de fabricação e variações dos conversores, bem como elementos parasitas causados por resistência e indutância da fiação e/ou outros componentes conectados. Em decorrência disso, acionar os conversores em paralelo com os mesmos sinais de acionamento pode resultar em carregamento irregular. Embora a corrente de cada um dos inversores em paralelo possa ser equilibrada usando indutores nas saídas, esses indutores tendem a ser inadequadamente grandes e com perda quando usados em aplicações de alta potência.

[005] US 2004/0262057 A1 descreve um veículo não rodoviário, que inclui um motor, uma fonte de energia CC acionada pelo motor e fornecendo energia CC por meio de um barramento CC, um motor de tração, um circuito para conexão ao barramento CC para fornecer energia ao motor de tração e um controlador. O circuito inclui pelo menos dois inversores que compartilham a energia fornecida ao motor de tração. Um primeiro inversor se conecta entre o barramento CC e o motor de tração e um segundo inversor se conecta entre o barramento CC e o motor de tração. O segundo inversor está em uma conexão paralela com o primeiro inversor. O controlador coordena operação do primeiro e do segundo inversores e emprega um algoritmo de otimização para retardar os comandos aos comutadores que operam mais veloz para controlar quaisquer diferenças de corrente entre os dois inversores. Numa modalidade, são usados dois sensores de corrente de motor e seis sensores de tensão vax, vay, vbx, vby, vcx e vcy. Os sensores vax e vay são calculados para o controle de torque do motor e a tensão diferencial é usada para controlar a corrente de equilíbrio/de coincidência. Os voltsegundos diferenciais também podem ser utilizados para compensar as temporizações.

[006] US 2008/0111421 A1 descreve um método e aparelhos usados para conversão de energia. O aparelho, de acordo com uma modalidade, inclui uma pluralidade de módulos de conversão de energia, a pluralidade de módulos de conversão de energia sendo opcionalmente controláveis para funcionar de modo independente um do outro para fornecer uma pluralidade de sistemas, para funcionar em um modo inter-relacional no qual pelo menos um módulo de conversão de energia da pluralidade de módulos de conversão de energia aciona um sistema e, após uma falha do pelo menos um módulo de conversão de energia, pelo menos outro módulo de conversão de energia da pluralidade de módulos de conversão de energia acionará o sistema, e para funcionar em um modo escalável no qual pelo menos dois módulos de conversão de energia da pluralidade de módulos de conversão de energia são conectados para prover uma saída aditiva.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Um exemplo fornece um método para controlar saída de potência de um sistema de conversor modular compreendendo uma pluralidade de unidades de inversor em paralelo, a pluralidade de unidades de inversor em paralelo compreendendo uma primeira unidade de inversor com pelo menos um primeiro nó de saída de fase e uma segunda unidade de inversor com pelo menos um segundo nó de saída de fase. O método compreende acionar elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento iniciais para produzir uma saída de potência em fase, e determinar um valor de deslocamento do acionador de porta com base nas respectivas primeira e segunda tensões no primeiro e segundo nós de saída de fase. O método compreende adicionalmente acionar, com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes de modo que as respectivas quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase são equilibradas.

[008] Um outro exemplo fornece um sistema de conversor modular compreendendo um controlador do sistema e pelo menos primeira e segunda unidades de inversor conectadas em paralelo e configuradas para produzir uma saída de potência em fase. Cada unidade de inversor da primeira e segunda unidades de inversor, respectivamente, compreende um par de elementos de comutação tendo um nó de saída de fase acoplado entre eles, e um par de acionadores de porta, cada acionador de porta configurado para receber um respectivo sinal de controle do controlador do sistema e gerar um sinal de acionamento para controlar comutação de um respectivo do par de elementos de comutação. O controlador do sistema é configurado para determinar um valor de deslocamento do acionador de porta com base nas respectivas tensões nos nós de saída de fase da primeira e segunda unidades de inversor, e controlar, com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os acionadores de porta usando primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes, de modo que as quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase são equilibradas.

[009] Um outro exemplo fornece uma mídia legível por computador não transitória compreendendo código de programa de computador que, quando executado por operação de um ou mais processadores de computador, realiza uma operação de controlar saída de potência de um sistema de conversor modular compreendendo uma pluralidade de unidades de inversor em paralelo. A pluralidade de unidades de inversor em paralelo compreende uma primeira unidade de inversor com pelo menos um primeiro nó de saída de fase e uma segunda unidade de inversor com pelo menos um segundo nó de saída de fase. A operação compreende comunicar com uma pluralidade de acionadores de porta para acionar elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento iniciais para produzir uma saída de potência em fase, e determinar um valor de deslocamento do acionador de porta com base nas respectivas primeira e segunda tensões no primeiro e segundo nós de saída de fase. A operação compreende adicionalmente comunicar com a pluralidade de acionadores de porta para acionar, com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes de modo que as respectivas quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase são equilibradas.

[0010] Os recursos, funções e vantagens que foram discutidos podem ser obtidos independentemente em vários exemplos ou podem ser combinados ainda em outros exemplos, cujos detalhes adicionais podem ser vistos com referência à descrição e desenhos a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DAS ILUSTRAÇÕES

[0011] De forma que a maneira na qual os recursos citados anteriormente da presente descrição possam ser entendidos com detalhes, uma descrição mais particular da descrição, resumidamente sumarizada anteriormente, pode ser tida por referência aos exemplos, alguns dos quais são ilustrados nos desenhos anexos. Deve-se notar, entretanto, que os desenhos anexos ilustram apenas exemplos típicos desta descrição e não devem, portanto, ser considerados limitantes de seu escopo, já que a descrição pode admitir outros exemplos igualmente efetivos.

[0012] A figura 1 ilustra um sistema de conversor modular, de acordo com um exemplo.

[0013] A figura 2 ilustra uma rede de comutação de controle e uma rede de comutação de energia em um sistema de conversor modular, de acordo com um exemplo.

[0014] A figura 3A ilustra um arranjo de conjunto de circuitos de controle em uma fase leg de um inversor modular, de acordo com um exemplo.

[0015] As figuras 3B e 3C ilustram arranjos de integradores em conjunto de circuitos de controle para um inversor modular, de acordo com um exemplo.

[0016] A figura 3D ilustra um arranjo de uma pluralidade de inversores em um sistema de conversor modular multifásico, de acordo com um exemplo.

[0017] A figura 4 ilustra um método para controlar saída de potência de um sistema de conversor modular compreendendo uma pluralidade de unidades de inversor em paralelo, de acordo com um exemplo.

[0018] As figuras 5 e 6 ilustram métodos de determinar um valor de deslocamento do acionador de porta, de acordo com um exemplo.

[0019] Para facilitar entendimento, números de referência idênticos foram usados, onde possível, para designar elementos idênticos que são comuns às figuras. Comtempla-se que elementos descritos em um exemplo podem ser beneficamente utilizados em outros exemplos sem citação específica. Deve-se entender que as ilustrações referidas aqui não estão desenhadas em escala, a menos que especificamente notado. Também, os desenhos são frequentemente simplificados e detalhes ou componentes omitidos para clareza de apresentação e explicação. Os desenhos e discussão servem para explicar princípios discutidos a seguir, onde as mesmas designações denotam os mesmos elementos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0020] Para prover equilíbrio de corrente entre primeira e segunda unidades de inversor em paralelo de um sistema de conversor modular, um controlador do sistema é configurado para determinar um valor de deslocamento do acionador de porta com base nas respectivas tensões nos nós de saída de fase da primeira e segunda unidades de inversor. O controlador do sistema controla acionadores de porta para a primeira e segunda unidades de inversor com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado. Por sua vez, os acionadores de porta acionam a primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes de modo que as quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção uma saída de potência em fase são equilibradas.

[0021] Em alguns exemplos, o controlador do sistema calcula, para cada uma da primeira e segunda unidades de inversor, um respectivo valor de volt-segundo aplicado, e o valor de deslocamento do acionador de porta é com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt-segundo aplicados calculados. Os valores de volt-segundo aplicados calculados podem ser adquiridos durante um ciclo de comutação particular das unidades de inversor.

[0022] Em alguns exemplos, o sistema de conversor modular compreende adicionalmente um ou mais integradores acoplados com o nó de saída de fase de cada uma da primeira e segunda unidades de inversor. Cada integrador integra uma tensão de saída em um dos nós de saída de fase com relação a pelo menos uma tensão de referência.

[0023] Com referência às figuras 1 e 2, um sistema de conversor modular 100 pode controlar um sistema de inversores modulares paralelos 125 (também “módulos de inversor”, “unidades de inversor”) para acionar múltiplos e/ou diferentes tipos de máquinas CA ou CC, tais como os motores representados 140 (isto é, motores M1, M2, M3). O sistema de conversor modular 100 compreende a pluralidade de inversores 125 que são conectados em paralelo, cada um dos quais pode ser configurado para receber qualquer de uma pluralidade de algoritmos de controle do motor 115A, 115B, 115C (também “algoritmos de controle”, “algoritmos”) embutidos em um sistema de controle do motor 110 por meio de uma rede de comutação de controle (CSN) reconfigurável 120. O sistema de controle do motor 110 pode compreender um ou mais circuitos do controlador de motor, cada um dos quais é configurado para operar um ou mais motores 140. Cada um dos inversores modulares paralelos 125 pode ser configurado para acionar uma ou mais da pluralidade de cargas elétricas (por exemplo, máquinas CA ou CC tais como motores 140), no lado da carga por meio de uma rede de comutação de energia reconfigurável (PSN) 130. Em algum exemplo, cada um dos inversores modulares paralelos 125 fornece uma fase de potência de saída para as cargas elétricas. Em outros exemplos, cada um dos inversores modulares paralelos 125 fornece múltiplas fases de potência de saída (por exemplo, CA trifásica) para as cargas elétricas. Como mostrado na figura 2, o inversor 125A inclui legs trifásicas 210-1, 210-2, 210-3 que são cada uma configuradas para fornecer uma saída de fase separada 215 de um sinal trifásico 220 para acionar cargas elétricas selecionadas.

[0024] Esta configuração permite, por exemplo, a capacidade de reconfigurar dinamicamente tanto a rede de comutação de controle 120 quanto a rede de comutação de energia 130. Além disso, qualquer dos inversores da pluralidade de inversores 125 é acessível para acionar qualquer uma das cargas elétricas (tais como motores 140) no lado da carga, e qualquer algoritmo de controle de uma pluralidade de algoritmos de controle 115A, 115B, 115C embutida no sistema de controle do motor 110 é acessível para controlar qualquer da pluralidade de inversores 125. Em decorrência disso, um ou mais inversores 125 podem acionar um motor 140, como necessário para atender exigências de carga, e/ou uma pluralidade de motores 140 no lado da carga pode ser acionada ao mesmo tempo, cada um dos quais pode ser acionado com um ou mais inversores 125. Além disso, uma pluralidade de motores 140 no lado da carga pode ser acionada ao mesmo tempo com o mesmo algoritmo de controle do motor (por exemplo, 115A) ou diferentes algoritmos de controle do motor (por exemplo, alguns com algoritmo de controle do motor 115A, alguns com algoritmo de controle do motor 115B).

[0025] Como mostrado na figura 1, o sistema 100 compreende um controlador do sistema 105 configurado para comunicar com um controlador de veículo 102 para obter comandos operacionais do controlador de veículo 102 e para fornecer sinais de estado para sistema de conversor modular 100 e/ou outra informação para o controlador de veículo 102. Em alguns exemplos, o controlador do sistema 105 pode também reconfigurar a rede de comutação de energia 130 para fornecer um número apropriado de módulos de inversor 125 em paralelo para acionar um motor 140 em tempo real. Em outras palavras, quando a carga de um motor 140 é aumentada, o controlador do sistema 105 pode sinalizar a rede de comutação de energia 130 para colocar mais inversores 125 em paralelo. Ao contrário, quando a carga do motor é diminuída, o controlador do sistema 105 pode sinalizar a rede de comutação de energia 130 para desengatar um ou mais inversores 125. Se necessário, o controlador do sistema 105 pode então colocá-los em paralelo com outros inversores 125 para acionar outras cargas.

[0026] Em alguns exemplos, o controlador do sistema 105 pode também reconfigurar a rede de comutação de controle 120 usando sinais de controle CSN 122 para fornecer algoritmos de controle do motor apropriados 115A, 115B, 115C como sinais de controle de motor 117 para um ou mais dos inversores 125 que acionam um ou mais tipos de motor. Os inversores 125 podem fornecer adicionalmente sinais de realimentação 127, tais como valores de corrente e/ou tensão, ao sistema de controle do motor 110 e ao algoritmo de controle do motor selecionado 115A, 115B, 115C. Alguns exemplos não limitantes de algoritmos de controle do motor 115A, 115B, 115C fornecidos pelo controlador do sistema 105 incluem controle orientado em campo (FOC), controle de torque direto (DTC), e controle de tensão sobre frequência (V/F). Diferentes algoritmos de controle do motor podem ser usados para acionar eficientemente os vários tipos de motor do veículo associado (por exemplo, motores de indução, motores síncronos, motores síncronos de imã permanente (PM), motores CC sem escova, etc.). Por exemplo, uma aeronave típica pode incluir um motor gerador de partida para os principais motores (um motor tipo PM), um ventilador de ar dinâmico (motor de indução), um sistema de controle ambiental (ECS) motor compressor (motor tipo PM), e um ou mais motores síncronos, todos os quais podem ter diferentes exigências de potência.

[0027] Em alguns exemplos, o controlador do sistema 105 pode também enviar, por exemplo, mas sem limitações, valores de referência de velocidade, torque, ou potência do motor para motores correspondentes 140 (por exemplo, por meio do sistema de controle do motor 110). Em alguns exemplos, o controlador do sistema 105 pode ser armazenado e operado em um controlador embutido. O controlador do sistema 105 pode compreender, por exemplo, mas não se limitando a um microcontrolador, processador, arranjo de porta programável em campo (FPGA), ou circuito integrado específico de aplicação (ASIC). Em alguns exemplos, o controlador do sistema 105 pode usar um simulador/emulador em tempo real, ou pode funcionar em tempo real.

[0028] Em alguns exemplos, o número de algoritmos de controle do motor 115A, 115B, 115C pode ser determinado pelo número de diferentes cargas do motor. Por exemplo, se o sistema 100 tiver três diferentes tipos de motores 140 para acionar, então três algoritmos de controle do motor 115A, 115B, 115C podem ser desenvolvidos, com cada algoritmo de controle do motor 115A, 115B, 115C específico para o motor 140. Em um outro exemplo, se todos os três motores 140 realizarem a mesma função, é possível que todas as três cargas possam ser acionadas usando um único algoritmo de controle do motor 115A, 115B ou 115C.

[0029] A rede de comutação de controle 120 pode dinamicamente configurar um ou mais inversores 125, cada um dos quais pode ser acionado por um algoritmo de controle específico 115A, 115B, 115C, ou um algoritmo de controle comum 115A, 115B, 115C, que é roteado através da rede de comutação de controle 120 de acordo com sinais de controle CSN 122 fornecidos pelo controlador do sistema 105. Em alguns exemplos, um atraso de tempo entre sinais que chegam e saem da rede de comutação de controle 120 pode ser minimizado para melhorar o desempenho de acionamento do motor.

[0030] A rede de comutação de controle 120 pode ter uma implementação com base em software ou com base em hardware. Em alguns exemplos, uma rede de comutação de controle codificada em software 120 pode funcionar, por exemplo, mas sem limitações, em um controlador embutido, simulador, ou computador em tempo real. Em outros exemplos, a rede de comutação de controle 120 pode ser implementada usando um dispositivo de hardware tais como, por exemplo, mas sem limitações, dispositivos de lógica programável complexa (CPLDs), ASICs, ou FPGAs. Como mostrado na figura 2, cada chave de controle 205 (quer com base em software que em hardware) da rede de comutação de controle 120 é controlada pelos sinais de controle CSN 122 para conectar algoritmos de controle selecionados 115 com inversor(es) selecionado(s) 125.

[0031] Em alguns exemplos, a rede de comutação de energia 130 pode ser dinamicamente configurada, usando sinais de controle PSN 132 do controlador de sistema 105, para conectar um ou mais inversores 125 para acionar um ou mais motores 140 por um ou mais algoritmos de controle específicos 115A, 115B, 115C do sistema de controle do motor 110. Em alguns exemplos, a rede de comutação de energia 130 pode agir como um dispositivo de proteção de curto-circuito e/ou de sobrecorrente. Neste caso, interruptor(es) elétrico(s) 130 que são associados com a carga em curto- circuitada ou sobrecorrente aberta quando uma falha é detectada.

[0032] A rede de comutação de energia 130 pode ser implementada usando interruptores de energia 225, alguns exemplos não limitantes dos quais incluindo relés em estado sólido, relés mecânicos, transistores, e outros interruptores de energia controláveis. O controlador de sistema 105 controla cada interruptor de energia 225 usando sinais de controle 132. Os inversores 125 convertem energia CC (isto é, VCC na figura 1) na saída de energia CA requerida (por exemplo, com diferentes níveis de tensão, frequências, formas de onda, etc.) para acionar várias máquinas CA (por exemplo, motores 140) pelo algoritmo do motor 115A, 115B, 115C e controlador de sistema 105 selecionados. Os inversores 125 podem compreender, por exemplo, mas sem limitações, transistores bipolares de porta isolada (IGBTs), transistores de efeito em campo semicondutores de óxido de metal (MOSFETs), e transistores de junção bipolares (BJTs).

[0033] Como mostrado na figura 2, a rede de comutação de controle 120 inclui números suficientes de chaves de controle 205 de modo que cada algoritmo de controle do motor 115A, 115B, 115C pode ser seletiva e dinamicamente conectado com qualquer um ou mais dos inversores 125 (isto é, inversores 125A, 125B, 125C, 125D e/ou 125E). Entretanto, em outros exemplos, certas combinações de inversores 125 e algoritmos de controle do motor 115A, 115B, 115C podem ser omitidas quando não exigidas, ou não viáveis, que podem reduzir o número de chaves de controle incluído em rede de comutação de controle 120. A rede de comutação de energia 130 inclui números suficientes de interruptores de energia 225 de modo que cada um dos inversores 125 pode ser seletiva e dinamicamente conectado com qualquer uma ou mais das cargas elétricas (isto é, motores 140). Similarmente, em outros exemplos, certas combinações de inversores 125 e cargas elétricas podem ser omitidas para reduzir o número de interruptores de energia 225 incluídos na rede de comutação de energia 130. Embora quinze (15) chaves de controle 205 (correspondendo a três algoritmos de controle do motor 115 e cinco inversores 125) e quinze (15) interruptores de energia 225 (correspondendo aos cinco inversores 125 e três cargas elétricas) são representados, esses números podem variar com base na implementação. Por exemplo, o número de inversores em paralelo 125 pode ser mais que cinco, tal como qualquer número N adequado. Consequentemente, a dimensão da rede de comutação de controle 120 será 3xN, e a dimensão da rede de comutação de energia 130 será Nx3. Similarmente, o número de motores (ou cargas) 140 pode ser mais que três, por exemplo, um número M. Consequentemente, a dimensão da rede de comutação de energia será NxM.

[0034] Em alguns exemplos, o sistema de conversor modular 100 é dividido em uma pluralidade de estágios. Como mostrado, o sistema de conversor modular 100 inclui um estágio do controlador 145 e um estágio de potência 150. Os componentes no estágio do controlador 145 (por exemplo, controlador de sistema 105, sistema de controle do motor 110) podem ser operados em um regime de suprimento de energia diferente daquele dos componentes no estágio de potência 150. Por exemplo, o estágio do controlador 145 pode ser acionado a uma tensão relativamente baixa (por exemplo, entre cerca de 1 volt (V) e 20 V) que é adequada para operar os componentes do estágio do controlador, enquanto o estágio de potência 150 é acionado com tensões relativamente mais altas (por exemplo, entre cerca de 100 V a 1.000 V ou mais) adequadas para produzir a potência de saída exigida para acionar as cargas (tais como motores 140). Além do mais, em alguns exemplos, o estágio de potência 150 é configurado para fornecer uma saída de potência tendo múltiplas fases (por exemplo, uma saída CA trifásica) para acionar as cargas. Em tais exemplos, cada conexão entre inversores 125, rede de comutação de energia 130, e motores 140 pode representar uma conexão de energia trifásica. Separando os componentes do sistema de conversor modular 100 em múltiplos estágios, os componentes de estágio do controlador 145 não precisam ser dimensionados para lidar com tensões e/ou correntes mais altas do estágio de potência 150. Em decorrência disso, o estágio do controlador 145 pode no geral incluir componentes menores e/ou com menos perda, reduzindo o peso e aumentando a eficiência do sistema de conversor modular 100.

[0035] Sinais de controle e/ou realimentação comunicados entre o estágio do controlador 145 e estágio de potência 150 podem cruzar uma barreira de isolamento configurada para impedir que as tensões mais altas (por exemplo, tensões CC grandes) do estágio de potência 150 afetem os componentes de menor tensão do estágio do controlador 145. Como mostrado, o controlador de sistema 105 comunica sinais de controle 107 com o sistema de controle do motor 110 para selecionar algoritmos de controle do motor particulares 115. O sistema de controle do motor 110 fornece algoritmo(s) selecionado(s) como sinais de controle de motor 117 que são transmitidos por meio de caminho(s) selecionado(s) na rede de comutação de controle 120 e entregue aos inversores 125. Os motores 140 fornecem um ou mais sinais de realimentação do motor 142 aos algoritmos de controle do motor 115 para controle atualizado. Alguns exemplos não limitantes de sinais de realimentação do motor 142 incluem valores de corrente, tensão, velocidade e posição.

[0036] Ainda em outros exemplos, o sistema de conversor modular 100 pode designar cargas com base em um fator prioritário de carga. Em outras palavras, se, por exemplo, o número de cargas requerido por sistemas externos da aeronave (isto é, por controlador de veículo 102) for maior que pode ser fornecido pelo sistema de conversor modular 100, o sistema de conversor modular 100 pode designar cargas por um fator de prioridade de carga, com cargas de prioridade mais alta sendo acionadas antes de cargas de menor prioridade. Se a aeronave (através de controlador de veículo 102) faz uma solicitação de uma carga relativamente grande, por exemplo, para abaixar um trem de pouso, o sistema 100 pode temporariamente redesignar parte ou todos os inversores 125 para acionar o(s) motor(s) 140 associado(s) com o trem de pouso. Quando o trem de pouso é abaixado e travado, por sua vez, o sistema de conversor modular 100 pode redesignar os inversores 125 para suas cargas anteriores (ou para novas cargas existentes). Por exemplo, o ventilador da cabine pode ser temporariamente desativado em favor do abaixamento do trem de pouso, e o ventilador da cabine é reiniciado quando o trem de pouso estiver abaixado.

[0037] Em alguns exemplos, tal como quando existe um excesso de cargas de prioridade baixas que coletivamente excede a potência nominal do sistema de conversor modular 100, o sistema de conversor modular 100 pode acionar parte ou todas as cargas a um ajuste reduzido. Desta maneira, todas as cargas são acionadas, mas podem operar a uma velocidade ou capacidade mais baixa. Assim, por exemplo, os ventiladores da cabine, iluminação, e sistema de entretenimento da aeronave podem requerer energia ao mesmo tempo acima da capacidade nominal do sistema de conversor modular 100. Em decorrência disso, o sistema de conversor modular 100 pode, por exemplo, fornecer potência total para o sistema de entretenimento, mas reduzir levemente velocidades do ventilador da cabine e intensidade de iluminação para reduzir demanda de energia geral.

[0038] A figura 3A ilustra um arranjo de conjunto de circuitos conversor em uma fase leg de um inversor modular, de acordo com um exemplo. Em uma implementação de um sistema de conversor modular (por exemplo, sistema de conversor modular 100, 200 descrito anteriormente), arranjo 300 representa um inversor modular 125 que fornece uma saída de energia monofásica. Em uma implementação multifásica do sistema de conversor modular, o arranjo 300 representa uma fase leg 210 de um inversor modular 125 configurada para ser conectada em paralelo com fase legs 210 de outros inversores 125. Embora a figura 3A forneça uma ilustração detalhada do conjunto de circuitos de detecção e controle 302 relativo a um único inversor ou uma única fase leg do inversor 210, versados na técnica entenderão que múltiplas cópias do conjunto de circuitos podem ser fornecidas com base na implementação do sistema de conversor modular. Usando o exemplo da figura 2, cada um dos cinco inversores 125A-125E inclui três respectivas fases legs 210-1, 210-2, e 210-3, resultando em um total de quinze cópias do conjunto de circuitos de controle 302 na figura 3A. Como mostrado, arranjo 300 inclui uma pluralidade de inversores em paralelo 125A, 125B que são configurados pela rede de comutação de energia para fornecer energia a uma carga comum. O inversor modular 125 inclui conjunto de circuitos de controle 302 acoplado com o controlador de sistema 105 e configurado para operar as chaves 330-1, 330-2 (também “elementos de comutação” 330) do inversor 304. As chaves 330-1, 330-2 têm um nó de saída de fase 340 acoplado entre elas. As chaves 330-1, 330-2 podem ter qualquer implementação adequada, tais como transistores bipolares de porta isolada (IGBTs), transistores de efeito de campo semicondutores de óxido de metal (MOSFETs), transistores de junção bipolares (BJTs), e assim por diante. O nó de saída de fase 340 carrega uma saída de potência 215. Uma fonte de alimentação 342 fornece a potência usada para gerar a saída de potência 215, e inversor 304 controla a forma de onda de saída de potência 215 de acordo com o sincronismo da chave ditado pelos sinais de acionamento 326-1, 326-2. A fonte de alimentação 342 fornece tensões de referência VCC+, VCC- para inversor 304, que, como mostrado, correspondem a tensões predeterminadas Vs e -Vs com um potencial terra entre elas. Outras configurações da fonte de alimentação 342 são possíveis, tais como VCC- em um potencial terra.

[0039] Os elementos de comutação 330-1, 330-2 podem ser projetados para ter uma força de comutação relativa predeterminada ou outras propriedades de comutação relativas, mas, durante operação, podem comportar ligeiramente diferentes daqueles projetados devido a tolerâncias de fabricação, a presença de elementos parasitas com base em componentes próximos, e assim por diante. Em outras palavras, as chaves 330-1, 330-2 podem diferir em operação uma da outra, e/ou podem diferir do resultado desejado dos sinais de acionamento 326-1, 326-2 fornecidos pelos acionadores de porta 325-1, 325-2.

[0040] Durante operação, o controlador de sistema 105 fornece sinais de controle 107, que são usados para selecionar algoritmos de controle do motor (não mostrado; 115A, 115B, 115C de figuras 1, 2) para fornecer sinais de controle de motor 117A, 117B, para controlar conjunto de circuitos 302 para controlar o inversor modular 125. Parar prevenir que os sinais CC de alta tensão cruzem o inversor modular 125 para o controlador de sistema 105, barreiras de isolamento 315 são localizadas ao longo de cada caminho para sinais de controle de motor 117A, 117B. As barreiras de isolamento 315 podem ter qualquer implementação adequada para isolamento galvânico, tais como capacitores da classe X ou classe Y. Conjunto de circuitos de controle 302 também inclui lógica de proteção 320 localizada entre barreiras de isolamento 315 e acionadores de porta 325-1, 325-2, que podem ter qualquer implementação adequada para proteger cargas durante condições operacionais particulares, tais como incluindo lógica de detecção de curto-circuito, lógica de detecção de sobrecarga, lógica de detecção de superaquecimento, etc. implementada em hardware e/ou software. Se qualquer dessas condições operacionais for detectada, a lógica de proteção 320 interrompe a entrega de sinal(is) de controle de motor particular(es) 117A e/ou 117B ao(s) acionador(es) de porta 325-1, 325-2 parar prevenir desgaste ou dano excessivo na carga conectada. Os sinais de controle de motor 117A e 117B são fornecidos como respectivos sinais de controle 345A, 345B para os acionadores de porta 325-1, 325-2. Com base nos sinais de controle 345A, 345B, os acionadores de porta 325-1, 325-2 geram sinais de acionamento 326-1, 326-2 para as chaves 330-1, 330-2 para fornecer uma forma de onda da saída de potência 215. Em alguns exemplos, a saída de potência 215 é fornecida como uma forma de onda de modulação pela largura de pulso (PWM) para acionar a carga.

[0041] Conjunto de circuitos de controle 302 inclui um ou mais integradores 335-1, 335-2 que são acoplados com nó de saída de fase 340 e com uma tensão de referência. Em alguns exemplos, os integradores 335-1, 335-2 são integradores analógicos (por exemplo, um integrador op-amp) configurado para fornecer uma amostragem contínua das tensões no nó de saída de fase 340. Embora o uso de outros tipos de integradores seja possível, integradores analógicos no geral fornecem diversas vantagens sobre integradores digitais. Integradores digitais podem ser mais complexos e/ou caros para integrar no arranjo 300. Detectar diferenças de ciclo de trabalho entre diferentes inversores 125, que podem ser na ordem de uma fração de uma porcentagem do tempo ligado de uma chave, exige um grande número de amostras. Por exemplo, amostragem adequada de uma saída de potência 215 em dezenas ou centenas de kilohertz (kHz), que não é raro para implementações de modulação pela largura de pulso (PWM), pode exigir uma frequência de amostragem bem na faixa de megahertz (MHz). Um integrador analógico, por comparação, fornece uma integração contínua no tempo da saída de potência 215 com maior fidelidade e resolução. O integrador analógico também fornece um único valor analógico através do limite de isolamento 315 no controlador de sistema 105, reduzindo exigências de largura de banda.

[0042] Como mostrado, o integrador 335-1 é conectado com nó de saída de fase 340 e VCC+, e integrador 335-2 é conectado com nó de saída de fase 340 e VCC-. Cada um dos integradores 335-1, 335-2 é configurado para integrar em um ou mais ciclos de comutação dos sinais de acionamento 3261, 326-2, e transmitir o sinal de saída através de uma barreira de isolamento 315 para o controlador de sistema 105. O controlador de sistema 105 inclui um conversor analógico a digital (ACC) 305 configurado para converter os sinais de saída dos integradores 335-1, 335-2 em valores discretos correspondentes.

[0043] Os valores correspondentes a diferentes chaves 330 podem ser comparados pelo controlador de sistema 105 um contra o outro e/ou contra o resultado desejado dos sinais de acionamento 326-1, 326-2 para determinar se as chaves 330 estão operando como pretendido ou com algum erro. Em alguns exemplos, o controlador de sistema 105 calcula um valor de volt- segundo aplicado 312 correspondente a cada chave 330-1, 330-2. Por exemplo, durante um ciclo de comutação particular acionador de porta 325-1 fornece sinal de acionamento 326-1 para a chave 330-1 que é configurada para aplicar 1.000 volts (V) ao nó de saída 340 por uma duração de um (1) milissegundo (ms) - um valor de volt-segundo aplicado desejado de 1,000 Vs. Esses valores são fornecidos para cálculos simplísticos e podem variar com base na implementação de inversores 125 e nas exigências de potência da carga conectada. Devido às tolerâncias e/ou elementos parasitas para a chave 330-1, digamos o valor de volt-segundo aplicado calculado 312 verdadeiramente aplicado na chave 330-1 é 1,001 V-s, correspondente a um erro de 0,001 V-s.

[0044] Em alguns exemplos, o controlador de sistema 105 é adicionalmente configurado para calcular um ou mais deslocamentos do acionador de porta 310 com base no erro determinado. Os deslocamentos do acionador de porta 310 podem ter qualquer forma adequada para ajustar o sincronismo (ou ciclo de trabalho) do sinal de acionamento 326-1. Aplicação do(s) deslocamento(s) de acionador de porta calculado(s) 310 no acionador de porta 325-1 ajusta o sincronismo de chave associado 330-1 e reduz ou elimina o erro entre o volt-segundo aplicado desejado e valores reais de volt-segundo aplicado. Assim, no exemplo atual, o controlador de sistema aplica um deslocamento do acionador de porta 310 para controlar sinais 107, que, por sua vez, afeta o sinal de controle 345A e faz com que a chave 330-1 reduza seu ciclo de trabalho de modo que o valor de volt-segundo aplicado calculado 312 verdadeiramente aplicado na chave 330-1 é o 1.000 V-s desejado.

[0045] As figuras 3B e 3C ilustram arranjos de integradores alternados em um sistema de conversor modular. Como descrito anteriormente, o arranjo 300 da figura 3A representa inversor 125 incluindo um primeiro integrador 335-1 conectado com nó de saída de fase 340 e um primeiro trilho de tensão (VCC+), e um segundo integrador 335-2 conectado com nó de saída de fase 340 e um segundo trilho de tensão (VCC-). Arranjo 350 (figura 3B) inclui um único integrador 335 para o inversor 125, e o integrador 335 é configurado para medir tensões no nó de saída de fase 340 que são referenciadas como um potencial terra.

[0046] Arranjo 355 (figura 3C) inclui múltiplos integradores 335A, 335B configurados para medir tensões no nó de saída de fase 340 que são referenciadas como um potencial terra. As medições dos integradores 335A, 335B podem ser seletivamente fornecidas ao ACC 305 usando um arranjo de comutação tal como um multiplexador 360. O sinal selecionado 365 pode ser fornecido pelo controlador de sistema 105 (não mostrado). Em alguns exemplos, medições podem ser fornecidas em um padrão alternado pelos integradores 335A, 335B para fornecer maior precisão.

[0047] Como discutido acima, cada um dos integradores 335-1, 335-2 é configurado para integrar em um ou mais ciclos de comutação dos sinais de acionamento 326-1, 326-2. As medições realizadas pelos integradores 335-1, 335-2 podem ser restabelecidas periodicamente usando um sinal de restabelecimento fornecido aos integradores 335-1, 335-2. Em alguns exemplos, sinais de controle 345A, 345B nos acionadores de porta 325-1, 325-2 podem prover um sinal de restabelecimento adequado. Por exemplo, uma borda de subida de sinais de controle 345A, 345B pode indicar o término de um ciclo de comutação particular e pode ser usada para disparar um restabelecimento dos integradores 335-1, 335-2. Em outros exemplos, o controlador de sistema 105 pode gerar um sinal de restabelecimento distinto (não mostrado) para os integradores 335-1, 335-2.

[0048] O restabelecimento dos integradores 335-1, 335-2 no geral não é um evento instantâneo. No exemplo de integradores analógicos compreendendo um capacitor de realimentação, restabelecimento do integrador pode compreender fechar a chave para causar a descarga do capacitor de realimentação de acordo com uma constante de tempo associada. Portanto, durante alguns períodos de tempo, os integradores 335-1, 335-2 não estão integrando valores de tensão do nó de saída de fase 340, que pode ter efeitos nas medições resultantes.

[0049] Arranjo 355 (figura 3C) fornece um meio para melhorar precisão da medição. Durante um restabelecimento de um primeiro integrador 335A controlado por um primeiro sinal de restabelecimento (isto é, RESET I), o ACC 305 recebe medições do segundo integrador de não restabelecimento 335B para capturar mais completamente os valores de tensão do nó de saída de fase 340. Durante um restabelecimento do segundo integrador 335B controlado pelo segundo sinal de restabelecimento (isto é, RESET 2), o ACC 305 recebe medições do primeiro integrador de não restabelecimento 335A. O sinal selecionado 365 que controla o multiplexador 360 pode ser um sinal separado fornecido do controlador de sistema 105 (não mostrado) ou pode ser com base em uma combinação lógica do primeiro e/ou segundo sinais de restabelecimento.

[0050] Outras técnicas para ajustar medições para compensar períodos de restabelecimento são também possíveis. Por exemplo, o controlador de sistema 105 (não mostrado) pode realizar uma extrapolação matemática para medição(s) de ACC 305 correspondendo a períodos de restabelecimento. Esta abordagem pode ser viável onde diafonia por interferência eletromagnética (EMI), tal como ruído introduzido por outros elementos de comutação do arranjo 300, 350, 355, é controlada relativamente bem.

[0051] Embora os vários arranjos 300, 350, 355 tenham sido especificamente discutidos com respeito a uma saída de energia de única fase 215, versados na técnica entenderão que as técnicas podem ser aplicadas para módulos de múltiplas fases de inversor (por exemplo, correspondendo a acionar uma carga de múltiplas fases) e podem ser aplicadas através da operação de dois ou mais inversores modulares.

[0052] Outras implementações dos arranjos 300, 350, 355 são possíveis. Em um exemplo alternado, o controlador de sistema 105 e ACC 305 são localizados no “lado de potência” do limite de isolamento 315 (isto é, com os acionadores de porta 325-1, 325-2 e as chaves 330-1, 330-2). Uma implementação como essa no geral exigiria uma largura de banda aumentada através do limite de isolamento 315, uma vez que o controlador de sistema 105 pode ainda precisar comunicar com um controlador de veículo externo e/ou outros elementos de controle em um diferente regime de suprimento de energia. Em um outro exemplo alternativo, laços de controle rápido podem ser fornecidos entre os acionadores de porta 325-1, 325-2 e as medições de tensão feitas no nó de saída de fase 340A, que, em alguns casos, podem ser usadas para implementar os deslocamentos do acionador de porta 310 em vez do controlador de sistema 105. Em outros casos, o controlador de sistema 105 fornece os deslocamentos do acionador de porta 310 e os laços de controle rápido fornecem ajustes para os sinais de acionamento 326-1, 326-2 que são relativamente pequenos comparados com os deslocamentos do acionador de porta 310.

[0053] A figura 3D ilustra um arranjo 375 de uma pluralidade de inversores em um sistema de conversor modular multifásico, de acordo com um exemplo. Mais especificamente, arranjo 375 ilustra que técnicas similares às discutidas anteriormente para ajustar operação de acionadores de porta para inversores modulares podem ser usadas para equilibrar produção de corrente entre módulos de inversor de um sistema de conversor modular multifásico.

[0054] Unidades de inversor 125A e 125B são similarmente configuradas, cada uma tendo legs trifásicos com três nós de saída de fase 340. Embora não explicitamente mostrado, considera-se que unidades de inversor 125C-125E são também similarmente configuradas para operação trifásica. Como mostrado, nós de saída de fase 340-1 e 340-4 são acoplados entre si (bem como com nós de saída de fase de unidades de inversor 125C- 125E) para produzir uma saída de potência 215-1 com uma primeira fase. Em outras palavras, a fase leg 210-1 e 210-4 é conectada em paralelo. Nós de saída de fase 340-2 e 340-5 são acoplados entre si (novamente, com nós de saída de fase de unidades de inversor 125C-125E) para produzir saída de potência 215-2 com uma segunda fase. Nós de saída de fase 340-3 e 340-6 são acoplados entre si (novamente, com nós de saída de fase de unidades de inversor 125C-125E) para produzir saída de potência 215-3 com uma terceira fase.

[0055] Entretanto, ainda em exemplos onde as unidades de inversor 125A-125E compartilham uma mesma implementação, cada um dos inversores 304 das unidades de inversor 125A-125E pode comportar ligeiramente diferente durante operação devido a tolerâncias de fabricação, a presença de elementos parasitas com base em componentes próximos, e assim por diante. Os inversores 304 podem diferir em operação um do outro e/ou podem diferir do resultado desejado dos sinais de acionamento fornecidos aos inversores 304 por conjunto de circuitos de controle 302.

[0056] Para atenuar essas diferenças, o conjunto de circuitos de controle 302 incluído em cada fase leg 210 amostra tensões no nó de saída de fase correspondente 340, e comunica essas tensões com o controlador de sistema 105. O controlador de sistema 105 pode calcular valores de volt- segundo aplicados para cada um dos nós de saída de fase 340, que pode então ser comparado para determinar se qualquer dos inversores 125A-125E têm carregamento irregular. O controlador de sistema 105 pode também gerar um ou mais deslocamentos do acionador de porta para controlar operação subsequente dos inversores 304 para atenuar qualquer carregamento irregular e/ou erro entre valores de volt-segundo aplicados desejados e os valores verdadeiramente aplicados pelos inversores 304.

[0057] Usando um exemplo anterior, digamos o controlador de sistema 105 envia sinais de controle para fase legs em paralelo 210-1, 210-4 que são configurados para fazer com que inversores correspondentes 304 apliquem 1.000 V nos nós de saída 340-1, 340-4 por uma duração de 1 ms (isto é, um valor desejado de 1,000 V-s). Devido às tolerâncias e/ou elementos parasitas para os inversores 304, digamos os valores de volt- segundo aplicados calculados pelo controlador de sistema 105 são 1,001 V-s para fase leg 210-1 e 0,999 V-s para fase leg 210-4.

[0058] Em um exemplo, o controlador de sistema 105 aplica um deslocamento do acionador de porta calculado na fase leg 210-1 para reduzir o ciclo de trabalho do inversor correspondente para casar com o valor de 0,999 V-s para fase leg 210-4. Como uma alternativa, o controlador de sistema 105 aplica um deslocamento do acionador de porta calculado para fase leg 210-4 para aplicar o 1.000V por um período maior e casar com o valor de 1,001 V-s na fase leg 210-1. Como uma outra alternativa, o controlador de sistema 105 aplica deslocamentos do acionador de porta em ambas fases legs 210-1, 210-4 para equilibrar a saída dos inversores e para corrigir as diferenças entre os valores de volt-segundo aplicado calculado (isto é, 1,001 V-s, 0,999 V-s) e o resultado desejado dos sinais de acionamento (isto é, 1,000 V-s).

[0059] A figura 4 ilustra um método para controlar saída de potência de um sistema de conversor modular compreendendo uma pluralidade de unidades de inversor em paralelo, de acordo com um exemplo. No geral, método 400 pode ser realizado consistente com qualquer dos exemplos de sistema de conversor modular 100, 200 e arranjos 300, 350, 355, 375 discutidos anteriormente.

[0060] Método 400 começa no bloco 405, onde elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor são acionados com sinais de acionamento iniciais para produzir uma saída de potência em fase. A primeira e segunda unidades de inversor podem cada uma incluir diferentes fase legs que são colocadas em paralelo entre si usando uma rede de comutação de energia. Acionamento dos sinais pode ser realizado por acionadores de porta da primeira e segunda unidades de inversor. Em alguns exemplos, os sinais de acionamento iniciais para a primeira unidade de inversor e a segunda unidade de inversor são os mesmos, mas isso não é uma exigência.

[0061] No bloco 415, um valor de deslocamento do acionador de porta é determinado com base nas respectivas primeira e segunda tensões no primeiro e segundo nós de saída de fase das respectivas primeira e segunda unidades de inversor. Determinação do valor de deslocamento do acionador de porta pode ser feita por um controlador de sistema acoplado com a primeira e segunda unidades de inversor, ou, alternativamente, por um ou mais laços de controle rápidos locais acoplados com os acionadores de porta e os nós de saída de fase.

[0062] Em alguns exemplos, determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende integrar, usando pelo menos um integrador acoplado com cada um do primeiro e segundo nós de saída de fase, cada uma da primeira e segunda tensões em relação a pelo menos uma tensão de referência. Em alguns exemplos, determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende calcular, para cada uma da primeira e segunda unidades de inversor, um respectivo valor de volt-segundo aplicado. O valor de deslocamento do acionador de porta é com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt-segundo aplicados calculados, que indicam um desequilíbrio do carregamento entre a primeira e segunda unidades de inversor. O valor de deslocamento do acionador de porta pode ser adicionalmente com base em uma diferença entre os valores de volt-segundo aplicados calculados e o resultado desejado dos sinais de acionamento.

[0063] No bloco 425, os elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor são acionados com sinais de acionamento subsequentes, de modo que as respectivas quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase são equilibradas. Os sinais de acionamento subsequentes para um ou ambas a primeira e segunda unidades de inversor podem ser ajustados usando o valor de deslocamento do acionador de porta determinado. Os sinais de acionamento subsequentes podem também fazer com que a primeira e segunda unidades de inversor produzam o resultado desejado dos sinais de acionamento. Método 400 termina após o término do bloco 425.

[0064] As figuras 5 e 6 ilustram métodos de determinar um valor de deslocamento do acionador de porta, de acordo com um exemplo. Cada um dos métodos 500 e 600 representa uma possível implementação do bloco 415 do método 400, no qual um valor de deslocamento do acionador de porta é determinado com base nas respectivas primeira e segunda tensões no primeiro e segundo nós de saída de fase da respectiva primeira e segunda unidades de inversor.

[0065] Método 500 começa no bloco 505, onde pelo menos um integrador acoplado com o primeiro e segundo nós de saída de fase integra cada uma da primeira e segunda tensões com relação a pelo menos uma tensão de referência. As tensões de referência podem ser trilhos de tensão configurados para acionar as unidades de inversor. Nos blocos opcionais 515 e 525, uma borda de subida é detectada para um sinal de controle fornecido aos acionadores de porta da primeira e segunda unidades de inversor. O integrador é restabelecimento mediante término do ciclo de comutação, que é indicado pela borda de subida detectada. Em exemplos alternados, uma borda de subida do sinal de controle pode ser usada, ou um sinal separado de controle configurado para restabelecer o integrador. No bloco 535, o controlador de sistema calcula, para cada uma da primeira e segunda unidades de inversor, respectivos valores de volt-segundo aplicados. Os valores de deslocamento do acionador de porta são com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt-segundo aplicados calculados. Método 500 termina após o término do bloco 505.

[0066] Método 600 no geral se aplica a uma implementação com múltiplos integradores conectados com um nó de saída de fase particular, tal como mostrado na figura 3C. Por exemplo, o nó de saída de fase da primeira unidade de inversor pode ter um primeiro par de integradores, e o nó de saída de fase da segunda unidade de inversor pode ter um segundo par de integradores. Método 600 começa no bloco 605, onde, durante um primeiro ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, um primeiro integrador integra cada uma da primeira e segunda tensões. No bloco opcional 615, o primeiro integrador é restabelecimento mediante término do primeiro ciclo de comutação, por exemplo, com base em uma borda de subida ou de descida detectada de um sinal de controle. No bloco 625, durante um segundo ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, um segundo integrador integra cada uma da primeira e segunda tensões. Blocos 615 e 625 podem ser pelo menos parcialmente sobrepostos no tempo, de modo que a medição das tensões pode ser substancialmente contínua apesar do restabelecimento ocasional do primeiro integrador. No bloco opcional 635, o segundo integrador é restabelecido mediante término do segundo ciclo de comutação. Método 600 termina após o término do bloco 635. Em um exemplo alternativo, método 600 é repetido, retornando do bloco 635 para o bloco 605. Neste caso, blocos 635 e 605 podem ser pelo menos parcialmente sobrepostos em tempo.

[0067] As descrições dos vários exemplos da presente descrição foram apresentadas com propósitos de ilustração, mas não pretendem ser exaustivas ou limitadas aos exemplos descritos. Muitas modificações e variações ficarão aparentes aos versados na técnica sem fugir do escopo e espírito dos exemplos descritos. A terminologia usada aqui foi escolhida para explicar melhor os princípios dos exemplos, aplicação prática ou melhoria técnica sobre tecnologias encontradas no mercado, ou para permitir que outros versados na técnica entendam os exemplos descritos aqui.

[0068] Como versados na técnica perceberão, aspectos da presente descrição podem ser concebidos como um sistema, método, ou programa de produto de computador. Consequentemente, aspectos da presente descrição podem tomar a forma de um exemplo totalmente de hardware, um exemplo totalmente de software (incluindo firmware, software residente, microcódigo, etc.) ou um exemplo que combina aspectos de software e hardware que podem todos no geral ser referidos aqui como um “circuito”, “módulo” ou “sistema”. Além do mais, aspectos da presente descrição podem tomar a forma de um produto programa de computador incorporado em um ou mais mídia(s) legível(is) por computador tendo código de programa legível por código incorporado nele.

[0069] Qualquer combinação de um ou mais mídia(s) legível(is) por computador pode ser utilizada. A mídia legível por computador pode ser uma mídia de sinal legível por computador ou uma mídia de armazenamento legível por computador. Uma mídia de armazenamento legível por computador pode ser, por exemplo, mas sem limitações, um sistema, aparelho, ou dispositivo eletrônico, magnético, óptico, eletromagnético, infravermelho, ou semicondutor, ou qualquer combinação adequada destes. Exemplos mais específicos (uma lista não exaustiva) da mídia de armazenamento legível por computador incluiria o seguinte: uma conexão elétrica com um ou mais fios, um disquete de computador portátil, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente de leitura (ROM), uma memória somente de leitura programável apagável (EPROM ou memória Flash), uma fibra óptica, um memória apenas de leitura de disco compacto portátil (CD-ROM), um dispositivo de armazenamento óptico, um dispositivo de armazenamento magnético, ou qualquer combinação adequada do exposto. No contexto deste documento, uma mídia de armazenamento legível por computador pode ser qualquer mídia tangível que pode conter ou armazenar um programa para uso por ou em conexão com um sistema, aparelho, ou dispositivo de execução de instrução.

[0070] Uma mídia de sinal legível por computador pode incluir um sinal de dados propagado com código de programa legível por computador incorporado nele, por exemplo, em banda base ou como parte de uma onda portadora. Um sinal propagado como esse pode tomar qualquer de uma variedade de formas, incluindo, mas sem limitações, eletromagnética, óptica, ou qualquer combinação adequada das mesmas. Uma mídia de sinal legível por computador pode ser qualquer mídia legível por computador que não é uma mídia de armazenamento legível por computador e que pode comunicar, propagar, ou transportar um programa para uso por ou em conexão com um sistema, aparelho, ou dispositivo de execução de instrução.

[0071] Código de programa incorporado em uma mídia legível por computador pode ser transmitido usando qualquer mídia apropriada incluindo, mas sem limitações, sem fio, física, cabo de fibra óptica, RF, etc., ou qualquer combinação adequada dos mesmos.

[0072] O código de programa de computador para realizar operações para descrição dos aspectos da presente pode ser escrito em qualquer combinação de um ou mais linguagem de programação, incluindo uma linguagem de programação orientada para objeto tais como Java, Smalltalk, C++ ou similares e linguagem de programação procedural convencional, tal como a linguagem de programação "C" ou linguagens de programação similares. O código de programa pode executar totalmente no computador do usuário, parcialmente no computador do usuário, como um pacote de software autônomo, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em um computador remoto ou totalmente no computador ou servidor remoto. No último cenário, o computador remoto pode ser conectado ao computador do usuário através de qualquer tipo de rede, incluindo uma rede de área local (LAN) ou uma rede de área abrangente (WAN), ou a conexão pode ser feita em um computador externo (por exemplo, através da Internet usando um provedor de serviço de internet).

[0073] Aspectos da presente descrição são descritos anteriormente com referência às ilustrações de fluxograma e/ou diagramas do bloco de métodos, aparelho (sistemas) e produtos de programa de computador de acordo com exemplos da descrição. Deve-se entender que cada bloco das ilustrações de fluxograma e/ou diagramas do bloco e combinações dos blocos nas ilustrações de fluxograma e/ou diagramas do bloco, podem ser implementados por instruções de programa de computador. Essas instruções de programa de computador podem ser fornecidas a um processador de um computador de uso geral, computador de uso especial, ou outro aparelho de processamento de dados programável para produzir uma máquina, de modo que as instruções, que executam por meio do processador do computador ou outro aparelho de processamento de dados programável, criam meios para implementar a funções/ações especificadas no bloco ou blocos de fluxograma e/ou diagrama do bloco.

[0074] Essas instruções de programa de computador podem também ser armazenadas em uma mídia legível por computador que pode direcionar um computador, outro aparelho de processamento de dados programável, ou outros dispositivos para funcionar de uma maneira particular, de modo que as instruções armazenadas na mídia legível por computador produzam um artigo de fabricação incluindo instruções que implementam a função/ação especificada no bloco ou blocos de fluxograma e/ou diagrama do bloco.

[0075] As instruções de programa de computador podem também ser carregadas em um computador, outro aparelho de processamento de dados programável, ou outros dispositivos para fazer com que uma série de etapas operacionais seja realizada no computador, outro aparelho programável ou outros dispositivos para produzir um processo implementado no computador de modo que as instruções que executam no computador ou outro aparelho programável forneçam processos para implementar as funções/ações especificadas no bloco ou blocos de fluxograma e/ou diagrama do bloco.

[0076] O fluxograma e diagramas do bloco nas figuras ilustram a arquitetura, funcionalidade e operação de possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos programa de computador de acordo com vários exemplos da presente descrição. A este respeito, cada bloco no fluxograma ou diagramas do bloco pode representar um módulo, segmento, ou porção de instruções, que compreende uma ou mais instruções executáveis para implementar a(s) função(ões) lógica(s) especificada(s). Em algumas implementações alternativas, as funções notadas no bloco pode ocorrer fora da ordem notada nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, de fato, ser executados de forma substancialmente simultânea, ou os blocos podem algumas vezes ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Deve-se notar também que cada bloco da ilustração dos diagramas do bloco e/ou fluxograma, e combinações dos blocos na ilustração dos diagramas do bloco e/ou fluxograma, pode ser implementado por sistemas com bases em hardware de uso especial que realizam as funções ou ações especificadas ou realizam combinações de instruções de hardware de uso especial e computador.

[0077] Adicionalmente, a descrição compreende exemplos de acordo com as seguintes cláusulas:

[0078] Cláusula 1. Um método (400) para controlar saída de potência de um sistema de conversor modular (100, 200) compreendendo uma pluralidade de unidades de inversor em paralelo (125), a pluralidade de unidades de inversor em paralelo compreendendo uma primeira unidade de inversor (125A) com pelo menos um primeiro nó de saída de fase (340-1) e uma segunda unidade de inversor (125B) com pelo menos um segundo nó de saída de fase (340-4), o método compreendendo: acionar (405) elementos de comutação (330-1, 330-2) da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento iniciais (326-1, 326-2) para produzir uma saída de potência em fase (215-1); determinar (415) um valor de deslocamento do acionador de porta (310) com base nas respectivas primeira e segunda tensões no primeiro e segundo nós de saída de fase; e acionar (425), com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes (326-1, 326-2) de modo que as respectivas quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase são equilibradas.

[0079] Cláusula 2. O método da Cláusula 1, em que determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: calcular (535), para cada uma da primeira e segunda unidades de inversor, um respectivo valor de volt-segundo aplicado (312), em que o valor de deslocamento do acionador de porta é com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt-segundo aplicados calculados.

[0080] Cláusula 3. O método da Cláusula 1, em que cada um do primeiro e segundo nós de saída de fase é acoplado com pelo menos um integrador (335-1, 335-2) do sistema de conversor modular, em que determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: integrar (505), usando pelo menos um integrador, cada uma da primeira e segunda tensões com relação a pelo menos uma tensão de referência (VCC+, VCC-).

[0081] Cláusula 4. O método da Cláusula 3, em que pelo menos uma tensão de referência compreende um terra do sistema.

[0082] Cláusula 5. O método da Cláusula 3, em que integração de cada uma da primeira e segunda tensões ocorre durante um ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, o método compreendendo adicionalmente: restabelecer (525) o integrador mediante término do ciclo de comutação.

[0083] Cláusula 6. O método da Cláusula 5, em que o restabelecimento do integrador ocorre mediante detecção de (515) uma borda de subida de um sinal de controle (345A, 345B) fornecida aos acionadores de porta da primeira e segunda unidades de inversor.

[0084] Cláusula 7. O método da Cláusula 3, em que pelo menos um integrador compreende primeiro e segundo integradores (335A, 335B), o método compreendendo adicionalmente: integrar (605), durante um primeiro ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, cada uma da primeira e segunda tensões usando o primeiro integrador; e integrar (625), durante um segundo ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, cada uma da primeira e segunda tensões usando o segundo integrador.

[0085] Cláusula 8. Um sistema de conversor modular (100, 200), compreendendo: um controlador de sistema (105); e pelo menos primeira e segunda unidades de inversor (125A, 125B) conectadas em paralelo e configuradas para produzir uma saída de potência em fase (215-1, 215-2, 2153), cada unidade de inversor da primeira e segunda unidades de inversor respectivamente compreendendo: um par de elementos de comutação (330-1, 330-2) tendo um nó de saída de fase (340) acoplado entre eles, e um par de acionadores de porta (325-1, 325-2), cada acionador de porta configurado para receber um respectivo sinal de controle (345A, 345B) do controlador de sistema e gerar um sinal de acionamento (326-1, 326-2) para controlar comutação de um respectivo do par de elementos de comutação, em que o controlador de sistema é configurado para: determinar um valor de deslocamento do acionador de porta (310) com base nas respectivas tensões nos nós de saída de fase da primeira e segunda unidades de inversor, e controlar, com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os acionadores de porta usando a primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes (326-1, 326-2) de modo que as quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase são equilibradas.

[0086] Cláusula 9. O sistema de conversor modular da Cláusula 8, em que o controlador de sistema é adicionalmente configurado para calcular, para cada uma da primeira e segunda unidades de inversor, um respectivo valor de volt-segundo aplicado (312), em que o valor de deslocamento do acionador de porta é com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt- segundo aplicados calculados.

[0087] Cláusula 10. O sistema de conversor modular da Cláusula 8, compreendendo adicionalmente: um ou mais primeiros integradores (335-1, 335-2) acoplados com o nó de saída de fase da primeira unidade de inversor; e um ou mais segundos integradores (335-1, 335-2) acoplados com o nó de saída de fase da segunda unidade de inversor, em que determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: integrar, usando um ou mais primeiros integradores e um ou mais segundos integradores, cada uma da primeira e segunda tensões com relação a pelo menos uma tensão de referência (VCC+, VCC-).

[0088] Cláusula 11. O sistema de conversor modular da Cláusula 10, em que pelo menos uma tensão de referência compreende um terra do sistema.

[0089] Cláusula 12. O sistema de conversor modular da Cláusula 10, em que integração de cada uma da primeira e segunda tensões ocorre durante um ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, em que o controlador de sistema é adicionalmente configurado para restabelecer um ou mais primeiros integradores e um ou mais segundos integradores mediante término do ciclo de comutação.

[0090] Cláusula 13. O sistema de conversor modular da Cláusula 12, em que restabelecimento de um ou mais primeiros integradores e um ou mais segundos integradores ocorre mediante detecção de uma borda de subida de um sinal de controle (345A, 345B) fornecido ao par de acionadores de porta de cada uma da primeira e segunda unidades de inversor.

[0091] Cláusula 14. O sistema de conversor modular da Cláusula 10, em que um ou mais primeiros integradores compreendem uma primeira pluralidade de integradores (335A, 335B) e um ou mais segundos integradores compreendem uma segunda pluralidade de integradores (335A, 335B), em que pelo menos um integrador de cada uma da primeira pluralidade e da segunda pluralidade de integradores é configurado para integrar as respectivas primeira e segunda tensões durante um primeiro ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, e em que pelo menos um outro integrador de cada uma da primeira pluralidade e da segunda pluralidade de integradores é configurado para integrar as respectivas primeira e segunda tensões durante um segundo ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor.

[0092] Cláusula 15. Uma mídia legível por computador não transitória compreendendo código de programa de computador que, quando executado por operação de um ou mais processadores do computador, realiza uma operação de controlar saída de potência de um sistema de conversor modular (100, 200) compreendendo uma pluralidade de unidades de inversor em paralelo (125), a pluralidade de unidades de inversor em paralelo compreendendo uma primeira unidade de inversor (125A) com pelo menos um primeiro nó de saída de fase (340-1) e uma segunda unidade de inversor (125B) com pelo menos um segundo nó de saída de fase (340-4), a operação compreendendo: comunicar com uma pluralidade de acionadores de porta (325-1, 325-2) para acionar (405) elementos de comutação (330-1, 330-2) da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento iniciais (326-1, 326-2) para produzir uma saída de potência em fase (215-1); determinar (415) um valor de deslocamento do acionador de porta (310) com base nas respectivas primeira e segunda tensões no primeiro e segundo nós de saída de fase; e comunicar com a pluralidade de acionadores de porta para acionar (425), com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os elementos de comutação da primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes (326-1, 326-2) de modo que as respectivas quantidades de corrente fornecidas pela primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase são equilibradas.

[0093] Cláusula 16. A mídia legível por computador da Cláusula 15, em que determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: calcular (535), para cada uma da primeira e segunda unidades de inversor, um respectivo valor de volt-segundo aplicado (312), em que o valor de deslocamento do acionador de porta é com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt-segundo aplicados calculados.

[0094] Cláusula 17. A mídia legível por computador da Cláusula 15, em que cada um do primeiro e segundo nós de saída de fase é acoplado com pelo menos um integrador (335-1, 335-2) do sistema de conversor modular, em que determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: integrar (505), usando pelo menos um integrador, cada uma da primeira e segunda tensões com relação a pelo menos uma tensão de referência (VCC+, VCC-).

[0095] Cláusula 18. A mídia legível por computador da Cláusula 17, em que integração de cada uma da primeira e segunda tensões ocorre durante um ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, a operação compreendendo adicionalmente: restabelecer (525) o integrador mediante término do ciclo de comutação.

[0096] Cláusula 19. A mídia legível por computador da Cláusula 18, em que restabelecimento do integrador ocorre mediante detecção de (515) uma borda de subida de um sinal de controle (345A, 345B) fornecido aos acionadores de porta da primeira e segunda unidades de inversor.

[0097] Cláusula 20. A mídia legível por computador da Cláusula 17, em que pelo menos um integrador compreende primeiro e segundo integradores (335A, 335B), a operação compreendendo adicionalmente: integrar (605), durante um primeiro ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, cada uma da primeira e segunda tensões usando o primeiro integrador; e integrar (625), durante um segundo ciclo de comutação da primeira e segunda unidades de inversor, cada uma da primeira e segunda tensões usando o segundo integrador.

[0098] Embora o exposto seja direcionado aos exemplos da presente descrição, outros e exemplos e exemplos adicionais da descrição podem ser planejados sem fugir do escopo básico da mesma, e o escopo da mesma é determinado pelas reivindicações que seguem.

Claims

1. Método (400) para controlar saída de potência de um sistema de conversor modular (100, 200) compreendendo uma pluralidade de unidades de inversor em paralelo (125), a pluralidade de unidades de inversor em paralelo compreendendo uma primeira unidade de inversor (125A) com pelo menos um primeiro nó de saída de fase (340-1) e uma segunda unidade de inversor (125B) com pelo menos um segundo nó de saída de fase (340-4), o dito método sendo caracterizado pelo fato de que compreende: acionar (405) elementos de comutação (330-1, 330-2) da primeira unidade de inversor e segunda unidade de inversor com sinais de acionamento iniciais (326-1, 326-2) para produzir uma saída de potência em fase (215-1); determinar (415) um valor de deslocamento de acionador de porta (310) com base em respectivas primeira e segunda tensões naqueles primeiro e segundo nós de saída de fase; e acionar (425), com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os elementos de comutação daquelas primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes (326-1, 326-2), de modo tal que as respectivas quantidades de corrente fornecidas pelas primeira e segunda unidades de inversor durante produção da saída de potência em fase sejam equilibradas, em que cada um dentre o primeiro e o segundo nós de saída de fase é acoplado com pelo menos um integrador (335-1, 335-2) daquele sistema de conversor modular, em que a etapa de determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: integrar (505), usando aquele pelo menos um integrador, cada uma daquelas primeira e segunda tensões com relação a pelo menos uma tensão de referência (VCC+, VCC-).

2. Método (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: calcular (535), para cada uma da primeira e da segunda unidades de inversor, um respectivo valor de volt-segundos aplicado (312), em que o valor de deslocamento do acionador de porta é com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt-segundos aplicados calculados.

3. Método (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aquela pelo menos uma tensão de referência compreende um terra do sistema.

4. Método (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de integrar cada uma daquelas primeira e segunda tensões ocorrer durante um ciclo de comutação daquelas primeira e segunda unidades de inversor, o método compreendendo adicionalmente: restabelecer (525) o integrador mediante o término do ciclo de comutação.

5. Método (400), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de restabelecer o integrador ocorre mediante detecção (515) de uma borda de subida de um sinal de controle (345A, 345B) fornecido para acionadores de porta daquelas primeira e segunda unidades de inversor.

6. Método (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de aquele pelo menos um integrador compreender primeiro e segundo integradores (335A, 335B), o método compreendendo adicionalmente: integrar (605), durante um primeiro ciclo de comutação de ditas primeira e segunda unidades de inversor, cada uma daquelas primeira e segunda tensões usando o primeiro integrador; e integrar (625), durante um segundo ciclo de comutação de ditas primeira e segunda unidades de inversor, cada uma daquelas primeira e segunda tensões usando o segundo integrador.

7. Sistema de conversor modular (100, 200), sistema de conversor modular (100, 200) esse que compreende: um controlador de sistema (105); e pelo menos primeira e segunda unidades de inversor (125A, 125B) conectadas em paralelo e configuradas para produzirem uma saída de potência em fase (215-1, 215-2, 215-3), caracterizado pelo fato de que cada unidade de inversor daquelas primeira e segunda unidades de inversor, respectivamente, compreende: um par de elementos de comutação (330-1, 330-2) tendo um nó de saída de fase (340) acoplado entre eles, e um par de acionadores de porta (325-1, 325-2), cada acionador de porta configurado para receber um respectivo sinal de controle (345A, 345B) a partir do controlador de sistema e para gerar um sinal de acionamento (3261, 326-2) para controlar comutação de um respectivo elemento daquele par de elementos de comutação, em que o controlador de sistema é configurado para: determinar um valor de deslocamento do acionador de porta (310) com base em respectivas tensões nos nós de saída de fase das primeira e segunda unidades de inversor, e controlar, com base no valor de deslocamento do acionador de porta determinado, os acionadores de porta usando aquelas primeira e segunda unidades de inversor com sinais de acionamento subsequentes (326-1, 326-2), de modo tal que as quantidades de corrente fornecidas pelas primeira e segunda unidades de inversor durante a produção da saída de potência em fase sejam equilibradas, um ou mais primeiros integradores (335-1, 335-2) acoplados com o nó de saída de fase da primeira unidade de inversor; e um ou mais segundos integradores (335-1, 335-2) acoplados com o nó de saída de fase da segunda unidade de inversor, em que determinar o valor de deslocamento do acionador de porta compreende: integrar, usando o dito um ou mais primeiros integradores e dito um ou mais segundos integradores, cada uma das primeira e segunda tensões com relação a pelo menos uma tensão de referência (VCC+, VCC-).

8. Sistema de conversor modular (100, 200), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o controlador de sistema é ainda configurado para calcular, para cada uma das primeira e segunda unidades de inversor, um respectivo valor de volt-segundos aplicado (312), em que o valor de deslocamento do acionador de porta é com base em uma diferença entre os respectivos valores de volt-segundos aplicados calculados.

9. Sistema de conversor modular (100, 200), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que aquela pelo menos uma tensão de referência compreende um terra do sistema.

10. Sistema de conversor modular (100, 200), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que integrar cada uma das primeira e segunda tensões ocorre durante um ciclo de comutação daquelas primeira e segunda unidades de inversor, em que o controlador de sistema é adicionalmente configurado para restabelecer o um ou mais primeiros integradores e o um ou mais segundos integradores mediante o término do ciclo de comutação.

11. Sistema de conversor modular (100, 200), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que restabelecer o dito um ou mais primeiros integradores e dito um ou mais segundos integradores ocorre mediante detecção de uma borda de subida de um sinal de controle (345A, 345B) fornecido para o par de acionadores de porta de cada uma daquelas primeira e segunda unidades de inversor.

12. Sistema de conversor modular (100, 200), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que aquele um ou mais primeiros integradores compreendem uma primeira pluralidade de integradores (335A, 335B) e aqueles um ou mais segundos integradores compreendem uma segunda pluralidade de integradores (335A, 335B), em que pelo menos um integrador de cada uma dentre a primeira pluralidade e a segunda pluralidade de integradores é configurado para integrar as respectivas primeira e segunda tensões durante um primeiro ciclo de comutação daquelas primeira e segunda unidades de inversor, e em que pelo menos um outro integrador de cada uma dentre a primeira pluralidade e a segunda pluralidade de integradores é configurado para integrar as respectivas primeira e segunda tensões durante um segundo ciclo de comutação daquelas primeira e segunda unidades de inversor.