CN105009440B - 用于使用机械旁路的多级介质电压驱动器的改进的诊断 - Google Patents
用于使用机械旁路的多级介质电压驱动器的改进的诊断 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105009440B CN105009440B CN201380051101.5A CN201380051101A CN105009440B CN 105009440 B CN105009440 B CN 105009440B CN 201380051101 A CN201380051101 A CN 201380051101A CN 105009440 B CN105009440 B CN 105009440B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication interface
- power cell
- bypass mechanism
- controller
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 87
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims abstract description 59
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 59
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 15
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000008713 feedback mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/275—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/293—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/4835—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
用于在介质电压驱动器中执行诊断的系统和方法。该系统包括功率单元(405)和旁路机构。旁路机构可操作地连接到(410)功率单元的输出端子(T1，T2)，并且被配置为创建输出端子之间的分流路径。旁路机构包括被配置为响应于状态改变将旁路信号传送给与功率单元相关联的通信接口的通信接口(425)。执行诊断的方法包括控制器将输入电压传送给电源的旁路机构，从而引起旁路机构的状态改变。控制器接收来自功率单元的信号，其中，所述信号指示功率单元已经检测到旁路机构的状态改变。然后，控制器确定功率单元是否正确地与旁路机构相关联。
Description
背景技术
本公开涉及介质电压驱动器中的多个功率单元中的机械旁路。更具体地，本公开涉及用于提供功率单元、机械旁路以及控制器之间的通信以确定功率单元的当前旁路状态的系统和方法。
被配置为控制第一交流(AC)系统与第二AC系统之间的能量流动的电源被用于多种商业和产业应用中。例如，电源通常用于AC电机控制和操作系统中。各种电源将能量从第一频率和电压转换到第二频率和电压。实现这样的电源的一种方式是包括一个或多个功率单元的驱动器，每个功率单元包括具有中间直流(DC)链路的多个固态转换器。示例性的功率单元可以是具有三相AC输入和单相AC输出的电子设备。在给Hammond的美国专利第5,625,545号中论述了包含这样的功率单元的一个示例性系统，通过引用将其公开的全部内容并入本文。
例如，在此参考图1，功率单元100包括用作三相桥的有源前端102，其经由输入130接收来自变压器的专用三相次级绕组的功率。单元100还包括多个输入开关110-115，其可以是诸如IGBT或其他晶体管这样的双向电流控制器件、闸流管或其他开关器件。虽然在图1中例示以桥形式(bridge format)的六个晶体管(在该示例中，三对两个晶体管的每对都跨越DC端子并行地连接)，但是可以使用其他数量和类型的输入开关。输入开关控制单元中的DC总线电压。DC滤波器部件106包括一个或多个电容器108。单元的其余部分可以包括诸如由四个输出开关12-124组成的H桥倒相器这样的输出部件104，所述四个输出开关121-124的每个跨越有源前端102的输出端或DC端子和DC过滤器106地连接，以向输出端132传递AC功率。
图2例示具有这样的功率单元的电路的示例性的实施例。在图2中，诸如源或输入变压器210这样的多绕组机器经由单相倒相器的阵列(在本文中也被称为功率单元)将三相介质电压功率传递给诸如三相感应电机这样的负载230。如在本文中所使用的那样，术语“变压器”旨在包括通常在系统的供电侧上的任何多绕组机器。变压器210可以包括激励多个次级绕组214-225的初级绕组212。虽然将初级绕组212例示为具有星形配置，但是也可以是网状配置。另外，虽然将次级绕组214-215例示为具有网状配置，但是星形配置的次级绕组也是可行的，或者可以使用星形和网状绕组的组合。另外，在图2中例示的次级绕组的数量仅仅是示例性的，且次级绕组的其他数量是可行的。
在变压器210与负载230之间可以连接任何数量的三相功率单元组。功率单元可以包括诸如具有在图1中所示出的配置那样的单元，或者功率单元可以包括具有一个或多个其他配置的单元。参考图2，系统可以包括跨越负载的三个相位的第一组或“排”的功率单元251-253、第二排的功率单元261-263、第三排的功率单元271-273以及第四排的功率单元281-283。能够少于四个组或排或者多于四个组或排。主或中央控制系统295通过光纤或另一有线或无线通信介质290将命令信号发送给本地控制器292和/或每个单元中的单元级控制。本地控制器292和中央控制系统295这两者可以是具有被配置为存储用于执行各种计算的指令、算法以及等式的相关联的存储器的处理设备。类似地，本地控制器292和中央控制系统295这两者可以包括被配置为在各种组件之间接收和传送数据的输入/输出设备。
参考图1和2，基于晶体管121-124和110-115从本地控制器292接收的控制信号，可以向DC滤波器106传递直流电流，并且可以向单元的输出132传递交流电流。本地控制器292可以选择哪个晶体管将是截止或导通的，从而调制被传递给输出端13的功率。可选地，诸如光纤调制器控制链路290这样的通信电路可以用于将任何一个单元中的所有电路从任何其他单元中的所有电路电气地隔离，并且可以用于减小可以被加强于本地控制器292与中央控制系统295之间的电磁干扰效应。局控制器292可以从局部功率源接收功率，该局部功率源可以电气地连接到次级绕组电路输入。
在多单元电源中，每个功率单元还可以包括旁路机构。当多单元电源的给定功率单元在断路模式下发生故障时，经过该相群中的所有功率单元的电流将变成0，并且不能够进行进一步的操作。功率单元故障可以通过使用诊断例程等，通过比较单元输出电压与所命令的输出，通过检查或检验单元组件，来检测到。在给定的功率单元发生故障的情况下，能够绕开发生故障的功率单元，并且继续以降低的能力来操作多单元电源。本文档描述改进功率单元内的旁路操作、故障或不正确的连接的检测的系统和方法。
发明内容
本公开不限于所描述的具体系统、设备和方法，因为这些可以改变。在描述中使用的术语仅用于描述具体版本或实施例的目的，而不用于限制范围。
如在本文献中所使用的那样，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数形式，除非上下文以其他方式清楚地指示。除非以其他方式定义，否则在本文中所使用的所有技术和科学术语具有本领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。在本文献中的任何内容都不应被解释为承认在本文献中描述的实施例无权凭借在先发明而先于这样的公开。如在本文献中所使用的那样，术语“包含”意味着“包括但不限于”。
在一个一般方面中，实施例公开一种系统，该系统包括功率单元和旁路机构。功率单元包括第一输出端子、第二输出端子以及第一通信接口。旁路机构可操作地连接到第一输出端子和第二输出端子，并且被配置为创建第一输出端子与第二输出端子之间的分流路径，旁路机构包括被配置为响应于旁路机构的状态的改变向第一通信接口传送旁路信号的第二通信接口。
在另一一般方面中，实施例公开一种电源，其包括具有初级绕组和多个三相次级绕组的多绕组器件、控制器、可操作地连接到控制器的多个功率单元(其中每个功率单元连接到多绕组器件的不同的三相次级绕组)以及多个旁路机构。多个功率单元中的每个包括第一输出端子和第二输出端子以及第一通信接口。多个旁路机构中的至少一个可操作地连接到多个功率单元中的相关联的一个，并且被配置为创建第一输出端子与第二输出输子之间的分流路径，多个旁路机构中的每个包括被配置为响应于旁路机构的状态的改变向相关联的功率单元的第一通信接口传送旁路信号的第二通信接口。
在另外的一般方面中，实施例公开一种对电源执行诊断的方法。该方法包括：由控制器向电源的旁路机构传送电压，其中输入电压引起旁路机构的状态改变；由控制器接收来自功率单元的信号，其中信号指示功率单元已经检测到旁路机构的状态改变；以及由控制器确定功率单元是否与旁路机构相关联。
附图说明
图1例示示出具有双向开关器件的功率单元的示例性特性的电路图。
图2例示包含连接到负载的多个功率单元的电路。
图3例示示例性功率单元和旁路机构布置。
图4例示根据实施例的示例性功率单元和旁路机构布置。
图5例示根据实施例的替代的示例性功率单元和旁路机构布置。
图6例示根据实施例的用于对功率单元执行诊断的示例性处理。
具体实施方式
在多种实施例中，功率单元和旁路机构包括用于控制器以检验绕开哪个功率单元的发信号或其他反馈机制。在一个实施例中，在功率单元、旁路机构以及控制器之间得到闭合环路系统，使得控制器可以基于来自功率单元和旁路机构这两者的反馈来检验被绕开的正确的功率单元。例如，可以在功率单元和旁路之间建立通信链路，使得可操作地连接到功率单元和旁路机构这两者的主控制器可以快速确定功率单元是否被正确地绕开。通信链路可以是由施加到旁路线圈的电压供电的光电二极管和检测器对。替代地，通信链路可以是功率单元和旁路机构之间的双向数据链路。通信链路可以取决于各种组件的布置和实现方式而是无线的或者有线的。
图3例示连接到功率单元305的输出端子T1和T2的示例性旁路机构310。如图3所示，旁路机构310是双刀单投(DPST)接触器，并且包括触点315和线圈320。如在本文中所使用的那样，术语“触点”一般指具有固定部分和可移动部分的一组触点。相应地，触点315包括固定部分和可移动部分，其被线圈320控制并且被配置为在正常操作模式和旁路模式(亦即，绕开功率单元的输出的模式)之间的固定部分之间交替地移动。旁路机构310可以离开功率单元305但是非常接近于功率单元而单独地安装。当触点315的可移动部分处于旁路位置处时，在相位端子之间创建分流路径，其有效地从输出电路移除功率单元。换句话说，当触点315的可移动部分处于旁路位置处时，在发生故障的功率单元处的驱动器的输出被短路。因此，当功率单元305发生故障时，来自相群中的其他功率单元的电流可以被传送经过连接到发生故障的功率单元305的旁路机构310而不是经过发生故障的功率单元305本身。在于2007年9月19日提交的标题为“Method for bypassing a Power Cell of PowerSupply”的第11/857,880号美国专利申请中讨论了包含这样的旁路机构的一个示例性系统，通过引用将其公开的全部内容并入本文。
图4例示包括用于监视和检验功率单元是否已经被正确地绕开的闭合环路系统的系统。闭合环路包括连接到功率单元405的输出端子T1和T2的旁路机构410，其中当旁路机构被激活时在功率单元与旁路机构之间建立单向通信链路。典型地，旁路机构410是双刀单投(DPST)接触器，并且包括可移动触点415和线圈420。在该示例中，功率单元405和旁路机构410还包括通信链路，该通信链路包括第一通信接口和第二通信接口。第一通信接口可以是可操作地连接到与线圈420相连接的输入电压的光电二极管425。当控制器确定功率单元405应当被绕开时，线圈420可以由控制器(例如，如图2所示的主控制器295))给予能量，移动可移动触点415并且导致旁路机构410改变状态并绕开功率单元405的输出。
当对线圈420给予能量以引起可移动触点415的移动时，经过光电二极管425的电压可以使光电二极管发射光。该发射的光可以被功率单元处的光检测器430检测到，从而向功率单元指示旁路机构已经改变了状态。例如，旁路机构可以从正常的操作位置改变到旁路位置，从而引起跨越功率单元周围的输出电路的短路，在功能上将功率单元从电源的操作移除。替代地，旁路机构可以将状态从旁路位置改变到正常操作位置，从而移除跨越功率单元周围的输出电路的短路，并且使功率单元返回到电源内的操作。
取决于功率单元405和旁路器件410的布置，可以定位光检测器430，使其直接检测到由光电二极管425发射的光。然而，如果在功率单元405与旁路机构410之间没有直接的瞄准线，或者如果存在来自其他光源的光污染，则诸如光纤这样的瞬时介质可以用于链接光电二极管425和光检测器430，从而降低或消除光检测器检测来自另一源的光的机会。
功率单元405和旁路机构410之一或这两者可以向控制器报告关于该旁路，从而导致包括控制器、旁路机构和功率单元的闭合环路。例如，旁路机构410可以将输出发送给控制器，指示其已经移动到旁路位置处。类似地，功率单元405可以将输出发送给控制器，指示其已经接收到其相关联的旁路机构410已经被激活的指示。控制器可以接收这些输出，并且确定是否已经绕开正确的功率单元405。在绕开不正确的功率单元报告的事件中，控制器可以将旁路错误指示给电源的操作者，并且进入安全操作模式或者完全地切断电源。
基于来自功率单元405和旁路机构410这两者的输出，控制器可以确定多种信息。例如，如果控制器接收来自功率单元的指示不正确的旁路的信息，则剩余功率单元的检查可以确定功率单元中的哪个被非有意地绕开。这样，可以基于预期被绕开的功率单元与实际已经被绕开的功率单元的比较来确定任何布线错误。
图5例示包括用于监视和检验功率单元是否已经被正确地绕开的闭合环路的额外的系统。闭合环路系统包括连接到功率单元505的输出端子T1和T2的旁路机构510，其中在功率单元与旁路机构之间建立双向通信链路。在该示例中，功率单元505和旁路机构510可以包括通信链路，该通信链路包括第一通信接口525和第二通信接口530。第一通信接口525和第二通信接口530中的每个可以是被配置为收集和传送/接收信息的处理设备。因此，可以在功率单元505与旁路机构510之间建立双向通信链路535。特定于功率单元505的信息可以由第二通信接口530经由链路535传送给旁路机构510。替代地，特定于旁路机构的信息510可以由第一通信接口525经由链路535传送给功率单元505。这允许从功率单元505或旁路机构510到控制器的单一连接。在具有多功率单元和旁路机构的电源中，这可以充分地减少去往控制器的通信线路的数量，从而降低在控制器通信线路之一中的故障的可能性。然而，关于冗余，可以提供到控制器的额外连接。
与以上相类似地，当控制器确定功率单元505应当被绕开时，线圈520可以由控制器给予能量，移动可移动触点515并且导致旁路机构510改变状态并绕开功率单元505的输出。
另外，在如图5所示的配置中，功率单元510可以控制其自己的旁路。如果功率单元505局部地检测其正在发生故障，则功率单元可以向旁路器件510发送指示以改变状态，从而绕开发生故障的功率单元。功率单元可以使用内部功率激活线圈520，从而将触点515移动到旁路位置处。
当旁路器件510的状态改变时，旁路器件可以向功率单元505发送改变的指示。如前所述，功率单元505和旁路机构510之一或这两者可以关于该旁路向控制器报告，从而再次创建包括控制器、旁路机构和功率单元的闭合环路系统。如果功率单元505和旁路机构正共享到控制器的单个连接，则可以将单个输出发送给控制器，指示旁路机构状态改变以及功率单元正在被绕开这两者。控制器可以确认这是正确的功率单元505和旁路机构组合，或者如上所述地执行另外的诊断步骤以标识任何错误。
图6例示控制器对组件的功率单元和旁路机构组执行各种诊断的示例性处理。控制器可以向旁路机构发送信号，从而激活602旁路机构，并且使旁路机构改变状态。如在上面所概述的那样，该状态改变可以使旁路机构将状态改变用信号通知给相关联的功率单元。响应于旁路信号，功率单元可以将输出传送给控制器。控制器可以接收604来自功率单元的输出，并且确定606功率单元是否为与被激活602的旁路机构相关联的正确的功率单元。例如，在电源的安装期间，可以用功率单元标识符和相关联的旁路机构的列表对控制器进行编程。基于该列表，控制器可以确定606发信号的功率单元是否与适当的旁路机构相关联。
如果控制器确定606功率单元是不正确的，则控制器可以执行额外诊断以标识608任何潜在的错误。例如，控制器可以对剩余的功率单元执行检查，可以确定功率单元中的哪个被非有意地绕开。因此，可以基于预期被绕开的功率单元与实际已经被绕开的功率单元的比较来标识608任何布线错误。
如果控制器确定606相关联的功率单元是正确的，则控制器可以确定610是否存在额外的功率单元和相关联的旁路机构要测试。如果存在额外的功率单元和相关联的旁路机构要测试，则控制器可以激活另一旁路机构。如果控制器确定610没有额外的功率单元，则控制器可以完成612诊断。完成612诊断可以包括使所有的旁路机构返回到它们未被旁路的状态，并且开始(或恢复)电源的正常操作。另外，控制器或与控制器相关联的软件可以生成用于电源的操作者审查的报告。
应当注意的是，如图6所示的处理只是作为示例而示出的。如当前所布置的那样，如图6的示的处理将有利于在启动或维护期间执行，因为各种功率单元被顺序地切断。然而，可以在电源的标准操作期间使用类似的诊断处理，其中在非峰值性能时间(此时，功率单元的产能的损耗不会有害于电源的操作)绕开并测试功率单元。
可以将以上公开的各个方面与其他特征和功能或者其替代物组合成其他不同的系统或应用。随后，本领域的技术人员可以做出各种目前未预料或未期待的替代物、修改、变型或其改进，其每一个也将被所公开的实施例所包含。
Claims (12)
1.一种用于提供功率单元、机械旁路以及控制器之间的通信以确定功率单元的当前旁路状态的系统，包含：
功率单元，其包含：
第一输出端子和第二输出端子，以及
第一通信接口；以及
旁路机构，可操作地连接到第一输出端子和第二输出端子，并且被配置为创建第一输出端子与第二输出端子之间的分流路径，所述旁路机构包含被配置为响应于旁路机构的状态的改变向第一通信接口传送旁路信号的第二通信接口，
第一通信接口和第二通信接口被配置为建立双向通信链路。
2.根据权利要求1所述的系统，其中第一通信接口包含光检测器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中第二通信接口包含被配置为生成光并将光对准光检测器的光电二极管。
4.根据权利要求1所述的系统，其中功率单元可操作地连接到控制器，并且被配置为响应于第一通信接口检测到旁路信号向控制器输出信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其中第一通信接口和第二通信接口被配置为建立单向通信链路。
6.一种电源，包含：
多绕组器件，具有初级绕组和多个三相次级绕组；
控制器；
多个功率单元，可操作地连接到控制器，其中每个功率单元连接到多绕组器件的不同的三相次级绕组，其中多个功率单元中的每个包含：
第一输出端子和第二输出端子，以及
第一通信接口；以及
多个旁路机构，其中多个旁路机构中的至少一个可操作地连接到多个功率单元中的相关联的一个，并且被配置为创建第一输出端子与第二输出端子之间的分流路径，多个旁路机构中的每个包含被配置为响应于旁路机构的状态的改变向相关联的功率单元的第一通信接口传送旁路信号的第二通信接口，
其中，第一通信接口和第二通信接口被配置为建立双向通信链路。
7.根据权利要求6所述的电源，其中第一通信接口包含光检测器。
8.根据权利要求7所述的电源，其中第二通信接口包含被配置为生成光并将光对准光检测器的光电二极管。
9.根据权利要求6所述的电源，其中功率单元可操作地连接到控制器，并且被配置为响应于第一通信接口检测到旁路信号向控制器输出信号。
10.根据权利要求6所述的电源，其中第一通信接口和第二通信接口被配置为建立单向通信链路。
11.一种对电源执行诊断的方法，该方法包含：
由控制器向电源的旁路机构传送输入电压，其中输入电压引起旁路机构的状态改变；
由控制器接收来自功率单元的信号，其中信号指示功率单元已经检测到旁路机构的状态改变；以及
由控制器确定是否功率单元与旁路机构相关联，
其中，功率单元，其包含：
第一输出端子和第二输出端子，以及
第一通信接口；以及
旁路机构，可操作地连接到第一输出端子和第二输出端子，并且被配置为创建第一输出端子与第二输出端子之间的分流路径，所述旁路机构包含被配置为响应于旁路机构的状态的改变向第一通信接口传送旁路信号的第二通信接口，第一通信接口和第二通信接口分别能够与控制器通信，
第一通信接口和第二通信接口被配置为建立双向通信链路。
12.根据权利要求11所述的方法，还包含如果控制器确定功率单元未与旁路机构相关联，则确定与旁路机构相关联的一个或多个错误。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/589,228 US10797611B2 (en) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Diagnostics for multi-level medium voltage drive using mechanical bypass |
| US13/589,228 | 2012-08-20 | ||
| PCT/US2013/055696 WO2014031585A2 (en) | 2012-08-20 | 2013-08-20 | Improved diagnostics for multi-level medium voltage drive using mechanical bypass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105009440A CN105009440A (zh) | 2015-10-28 |
| CN105009440B true CN105009440B (zh) | 2018-02-09 |
Family
ID=49170859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201380051101.5A Active CN105009440B (zh) | 2012-08-20 | 2013-08-20 | 用于使用机械旁路的多级介质电压驱动器的改进的诊断 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10797611B2 (zh) |
| EP (1) | EP2885866B1 (zh) |
| CN (1) | CN105009440B (zh) |
| AU (1) | AU2013306016B2 (zh) |
| BR (1) | BR112015003608A8 (zh) |
| CA (1) | CA2882340C (zh) |
| IN (1) | IN2015DN01775A (zh) |
| MX (1) | MX349607B (zh) |
| RU (1) | RU2653864C2 (zh) |
| WO (1) | WO2014031585A2 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6772645B2 (ja) * | 2016-08-05 | 2020-10-21 | 富士電機株式会社 | インバータ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1244745A (zh) * | 1998-05-21 | 2000-02-16 | 罗比康公司 | 在故障模式下具有高输出的驱动器 |
| CN1983784A (zh) * | 2005-12-12 | 2007-06-20 | 上海艾帕电力电子有限公司 | 带接触器旁路功能的功率单元和高压变频器 |
| CN101855695A (zh) * | 2007-09-13 | 2010-10-06 | 西门子工业公司 | 用于旁路电源的功率单元的方法和系统 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2647182B2 (ja) | 1989-01-31 | 1997-08-27 | 株式会社東芝 | 高圧電源装置 |
| US5625545A (en) | 1994-03-01 | 1997-04-29 | Halmar Robicon Group | Medium voltage PWM drive and method |
| US5952815A (en) * | 1997-07-25 | 1999-09-14 | Minnesota Mining & Manufacturing Co. | Equalizer system and method for series connected energy storing devices |
| US6498888B1 (en) * | 1998-04-22 | 2002-12-24 | Institut National D'optique | High-attenuation fiber with cladding mode suppression for all-fiber optical attenuator |
| US6291987B1 (en) | 1999-10-28 | 2001-09-18 | General Electric Company | Method and system for detecting incipient failures in a power inverter |
| US6556750B2 (en) * | 2000-05-26 | 2003-04-29 | Fairchild Semiconductor Corporation | Bi-directional optical coupler |
| RU2289191C1 (ru) | 2005-10-04 | 2006-12-10 | Дмитрий Петрович Смирнов | Устройство для управления преобразователем частоты с многоуровневым инвертором напряжения и способ управления таким преобразователем |
| US8441147B2 (en) * | 2006-09-28 | 2013-05-14 | Siemens Industry, Inc. | Device and system for bypassing a power cell of a power supply |
| US8008923B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-08-30 | Siemens Industry, Inc. | Method for bypassing a power cell of a power supply |
| GB0813833D0 (en) * | 2008-07-29 | 2008-09-03 | Transitive Ltd | Apparatus and method for handling page protection faults in a computing system |
-
2012
- 2012-08-20 US US13/589,228 patent/US10797611B2/en active Active
-
2013
- 2013-08-20 CN CN201380051101.5A patent/CN105009440B/zh active Active
- 2013-08-20 AU AU2013306016A patent/AU2013306016B2/en not_active Ceased
- 2013-08-20 WO PCT/US2013/055696 patent/WO2014031585A2/en active Application Filing
- 2013-08-20 RU RU2015109746A patent/RU2653864C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-08-20 CA CA2882340A patent/CA2882340C/en active Active
- 2013-08-20 EP EP13762621.4A patent/EP2885866B1/en active Active
- 2013-08-20 BR BR112015003608A patent/BR112015003608A8/pt active Search and Examination
- 2013-08-20 MX MX2015002250A patent/MX349607B/es active IP Right Grant
-
2015
- 2015-03-04 IN IN1775DEN2015 patent/IN2015DN01775A/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1244745A (zh) * | 1998-05-21 | 2000-02-16 | 罗比康公司 | 在故障模式下具有高输出的驱动器 |
| CN1983784A (zh) * | 2005-12-12 | 2007-06-20 | 上海艾帕电力电子有限公司 | 带接触器旁路功能的功率单元和高压变频器 |
| CN101855695A (zh) * | 2007-09-13 | 2010-10-06 | 西门子工业公司 | 用于旁路电源的功率单元的方法和系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140049995A1 (en) | 2014-02-20 |
| RU2015109746A (ru) | 2016-10-10 |
| AU2013306016A1 (en) | 2015-03-05 |
| CA2882340C (en) | 2022-07-26 |
| RU2653864C2 (ru) | 2018-05-15 |
| EP2885866B1 (en) | 2019-12-25 |
| WO2014031585A2 (en) | 2014-02-27 |
| AU2013306016B2 (en) | 2017-01-05 |
| WO2014031585A3 (en) | 2014-12-11 |
| MX349607B (es) | 2017-08-03 |
| IN2015DN01775A (zh) | 2015-05-29 |
| EP2885866A2 (en) | 2015-06-24 |
| BR112015003608A8 (pt) | 2021-02-23 |
| MX2015002250A (es) | 2015-05-08 |
| US10797611B2 (en) | 2020-10-06 |
| CA2882340A1 (en) | 2014-02-27 |
| BR112015003608A2 (pt) | 2017-07-04 |
| CN105009440A (zh) | 2015-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2796858C (en) | An energy storage device for a power compensator and a method for control thereof | |
| CN108476012A (zh) | 用于光伏串的分离装置、太阳能系统和用于具有光伏串的太阳能系统的操作方法 | |
| CN102449871B (zh) | 用于三相馈电到电能供给网络中的光伏设备 | |
| CN105870947B (zh) | 充电控制装置 | |
| CA2924547C (en) | Fiber optic ring for bypass system in multi-cell power supply | |
| CN104737405A (zh) | 用于恢复多单元电源中的功率单元功能的装置和方法 | |
| CN107819356A (zh) | 带有扼流圈旁路开关的隔离并联不间断电源系统 | |
| CN108365767A (zh) | 将dc电压转换为ac电压及反之亦然的电结构及其方法 | |
| CN105190452B (zh) | 驱动逆变器的安全的电压连接 | |
| JP2012147613A (ja) | 直列多重電力変換装置 | |
| CN103946768A (zh) | 并联逆变器系统的故障检测 | |
| CN106170915A (zh) | 转换器单元系统以及转换器单元 | |
| CN105009440B (zh) | 用于使用机械旁路的多级介质电压驱动器的改进的诊断 | |
| EP2834897B1 (en) | Backup power system and grounding device for a backup power system | |
| RU2194645C2 (ru) | Схема для управления и контроля стрелочных приводов | |
| CN104267222A (zh) | 一种基于igct的直流网压突变试验装置及其应用方法 | |
| CN105229885A (zh) | 电力供给控制装置及可编程逻辑控制器 | |
| CN108093662A (zh) | 电池管理装置 | |
| JP2014042390A (ja) | 自励式電力変換装置 | |
| JP2005287129A (ja) | 待機系電源装置 | |
| US20240186804A1 (en) | Charging device and method for charging at least one electric vehicle | |
| CN218976336U (zh) | 变频器的控制装置 | |
| US20210281190A1 (en) | Method for operating a controllable electrical device, and assembly having the controllable electrical device | |
| AU2021375339A9 (en) | Selective rapid disconnection of a charging device | |
| CN103138378A (zh) | 用于不间断供电的设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240129 Address after: Nuremberg, Germany Patentee after: Yinmengda Co.,Ltd. Country or region after: Germany Address before: Munich, Germany Patentee before: SIEMENS AG Country or region before: Germany |
|
| TR01 | Transfer of patent right |