CN105790563A - 改进型预充电设备和功率转换器 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及改进型预充电设备和功率转换器。提供了一种用于对功率转换系统(2)中的DC母线电路(20)进行预充电的预充电系统(40)和方法(80)，其中，当DC母线电压小于非零阈值(56)时，预充电电流被传导通过预充电电阻(RPC)，该预充电电阻(RPC)耦接在仅单个AC输入线路(8)与DC母线电路(20)之间，并且当DC母线电压大于或等于阈值(56)时，控制器(50)使用DC选通或脉冲宽度调制来单独地激活可控整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)，进而在预充电电阻(RPC)周围选择性地提供用于功率转换系统(2)中的正常负载电流的旁路路径。

Description

改进型预充电设备和功率转换器
背景技术
本文中所公开的主题涉及功率转换，并且更具体地，涉及用于电机驱动的预充电电路以及其它功率转换器。
发明内容
现在，对本公开内容的各个方面进行概括，以有助于对本公开内容的基本理解，其中，本概括不是对本公开内容的广泛的概述，并且本概括既不意在识别本公开内容的某些元件，也不意在描述本公开内容的范围。更准确地说，本概括的主要目的是在下文中给出更详细的描述之前，以简化的形式给出本公开内容的各种构思。本公开内容提供了用于对功率转换系统中的DC母线电路进行预充电的系统和方法，其中，当DC母线电压小于非零阈值时，预充电电流被传导通过预充电电阻，该预充电电阻耦接在仅单个AC输入线路与DC母线电路之间，并且当DC母线电压等于或大于该阈值时，控制器使用DC选通或者脉冲宽度调制来单独地激活可控整流器开关装置，以在预充电电阻周围选择性地提供电流旁路路径。
附图说明
图1是示意性系统图；
图2是示意图；
图3是流程图；
图4是示意图；
图5是图形；
图6是示意图；以及
图7至图11是图形。
具体实施方式
首先参照图1至图3，图1示出了电机驱动型功率转换器或功率转换系统2，该电机驱动型功率转换器或功率转换系统2分别沿被标记为“R”、“S”和“T”的AC输入线路8R、8S和8T接收来自多相AC功率源4的AC输入功率，以向整流器电路10提供AC输入。整流器10向中间DC母线电路20提供DC输出功率，并且开关逆变器30根据来自逆变器控制器32的逆变器开关控制信号34而对来自DC母线电路20的DC功率进行转换，以提供用于驱动电机负载6的可变频率、可变幅值的多相AC输出功率。虽然在电机驱动型功率转换系统2的情境下示出并描述了本公开内容的各种构思，但是本公开内容不限于电机驱动，并且可以在使用单相或多相开关逆变器30来驱动负载6的各种形式的功率转换系统(包括但不限于电机驱动、并网转换器(grid-tieconverter)、风能系统等)中来实现。此外，所示的功率转换系统2接收三相输入，但是可以存在其它的多相AC输入实施方式。
为了在减少在启动时或其它预充电条件下的过大的充电电流的同时对DC母线电路20的DC母线电容C1进行预充电，在系统2中，连同整流器电路10的可控开关装置SCR1、SCR2和SCR3一起设置有预充电系统40、50。与传统的针对多相输入整流器的预充电电路不同，图1中的预充电系统40仅包括以下单个路径：该单个路径用于通过限流预充电电阻RPC对DC母线电路20进行充电。具体地，系统40、50通过以下来对DC母线电路20进行预充电：关断整流器10的SCR，并且仅经由预充电电路42来提供来自输入相中的仅单个相(在这种情况下为输入相“R”)的单个预充电导通路径，该预充电电路42包括在输入相R与DC母线电路20之间的与预充电电阻RPC串联耦接的单个预充电二极管DPC。电阻器RPC可以是用于形成在AC输入线路8中的单个AC输入线路(例如，图1的示例中的8R)与DC母线电路20之间的，与二极管DPC或多个二极管串联耦接的预充电电阻RPC的单个电阻器或者任何合适的串联/并联方式互连的两个或更多个电阻器。如图1所示，SCR控制器50分别提供被标记为GCR、GCS和GCT的门极控制信号52R、52S和52T，以选择性地操作SCR(即SCR1、SCR2和SCR3)。此外，在一种实施方式中，控制器50根据以下来执行SCR控制功能：至少部分地根据DC母线电压VDC，并且可选地根据来自逆变器控制器32的调制指数输入信号或值36，以及/或者可选地根据如以下结合图6至图11进一步描述的线缆长度输入38。
如图1进一步所示，整流器10提供了与AC输入线路8中的对应的一个单独地关联的SCR或其它可控整流器开关装置SCR1、SCR2和SCR3，SCR1、SCR2和SCR3分别具有：与对应的AC输入线路8耦接的阳极；以及与整流器10的上部(例如，正)DC输出节点耦接的阴极。整流器10还包括二极管D1、D2和D3，二极管D1、D2和D3分别具有：与下部(例如，负)整流器输出节点耦接的阳极；以及与AC输入节点8中的对应的一个单独地耦接的阴极。其它实施方式是可能的，在其它实施方式中，下部装置为任何适当形式的可切换电路(包括但不限于如所示的整流器二极管、SCR、晶闸管等)。由控制器50进行的在正常稳态下对上部整流器SCR(即SCR1、SCR2和SCR3)的选择性操作有助于以下：在中间DC母线电路20的输出处提供DC母线节点22(被标记为DC+)与24(DC-)之间的跨DC母线电容C1两端的受控调节的正DC母线电压VDC。在某些实现方式中，不需要通过操作SCR来调节DC母线电压，其中，整流器电路10实质上充当对上部SCR进行在如本文中详细提供的附加控制的主动整流器，以在预充电电阻RPC周围选择性地提供用于传导正常负载电流的旁路路径。此外，在所示的实施方式中，虽然不是本公开内容的所有实现方式均严格需要，但是DC母线电路20包括耦接在整流器输出与DC母线节点22和24之间的一个或更多个电感L如扼流圈26。
图2示出了示例SCR控制器实施方式50，其基于以下而使用触发电路或部件54以及门极驱动电路58来提供SCR门极控制信号52：至少部分地基于在不同的实施方式中可以由用户调节或者为固定的信号或值的阈值电压值或信号56。具体地，阈值56表示非零电压如非零百分比的标称DC母线电压，在控制器50选择性地驱动SCR(即SCR1、SCR2和SCR3)之前，DC母线电路用该非零电压进行预充电。控制器50和逆变器控制器32及其部件可以被实现为任何合适的硬件、处理器执行的软件、处理器执行的固件、逻辑和/或其组合，其中，所示的控制器50和32可以使用提供各种控制功能的处理器执行的软件或固件来实现，逆变器控制器32通过该处理器执行的软件或固件以：接收反馈和/或输入信号和/或值(例如，一个或多个设置点)，并且提供逆变器开关控制信号，以提供驱动负载6的AC输出功率。另外，在某些实施方式中，控制器50根据DC母线电压反馈信号或值22(VDC)来操作，以便执行如本文中所阐述的预充电和整流器控制功能。此外，控制器50和32及其部件可以在单个基于处理器的装置如微处理器、微控制器、FPGA等中实现，或者控制器50和32及其部件中的一个或更多个可以由两个或更多个处理器通过整体的方式或分散的方式来单独实现。另外，SCR控制器50包括信号调节电路，其用于提供适于驱动整流器开关装置SCR1、SCR2和SCR3的门极控制信号52。
如图2所示，触发电路54包括或实现比较电路或功能60，该比较电路或功能60确定DC母线电压VDC是否大于或等于非零阈值56，并且相应地对选通电路或功能64提供充电输出信号或值或消息62。如结合图4和图6进一步所示，可以由触发电路或部件54来实现各种不同的选通电路或功能64。在一种可能的实施方式中，选通电路或功能64将门极信号66输出至隔离电路68如光学耦合器、脉冲变压器等，在以下示例中，该隔离电路68提供隔离信号70以控制选通晶体管Q1：在该示例中，MOSFET的漏极耦接至12VDC或者其它合适的相对于如图2所示的上部(例如，正)DC母线节点22(DC+)偏压的电压供给72。
Q1的源极提供触发或门极控制信号74(在图2中被标记为触发)作为至SCR门极驱动电路58的输入。当触发信号74生效(相对于上部DC母线节点22处于以下电压下的HI：该电压大致等于所示的实施方式中的电源72的电压)时，SCR门极驱动电路58驱动门极控制信号52，其对应于三个输入相R、S和T中的在任意给定时刻具有最高电压的输入相线路8。在某些实施方式中，当对应的AC输入线路8具有正电压时，由驱动电路58提供对应的门极控制信号GCR、GCS或GCT，以在AC输入功率周期的至少一部分期间驱动整流器SCR中的对应的一个，其中，当对应的输入线路8具有三个输入线路8中的最高的电压时，该部分可以为180°或仅大致为120°。在图2中还要注意的是，当充电信号或值62无效时(例如，当VDC小于TH时)，触发信号74无效，并且所有的门极控制信号52被设置成使得整流器SCR全部被关断。
图3示出了用于对功率转换系统中的DC电容进行预充电的非限制示例过程或方法80，在一种实施方式中，该非限制示例处理或方法80在系统2中可以经由SCR控制器50来实现。在82中，控制器50提供了在第一模式(预充电阶段)下的门极控制信号52，以便关断整流器SCR，进而允许从单个AC输入相通过预充电电阻对DC母线电容进行预充电。例如，图1的系统2提供了预充电电路42，该预充电电路42具有经由单个预充电二极管DPC耦接在DC母线电路20与仅单个AC输入线路8R之间的预充电电阻RPC，其中，单个预充电二极管DPC具有连接至输入线路8R的阳极以及连接至预充电电阻RPC的阴极。在图3的84中，控制器50例如经由如图2所示的比较电路或功能60来确定DC母线电压VDC是否大于或等于非零阈值TH，该比较电路或功能60将DC母线电压反馈信号或值22与阈值信号或值56进行比较。当DC母线电压小于非零阈值56(图3的84中为否)时，控制器50针对系统2的预充电操作在82中继续关断整流器SCR，并且对DC母线电容进行预充电。虽然图1的示例提供了从AC输入线路8R通过预充电电阻RPC至DC母线电路20的预充电路径，但是其它实施方式也是可能的，在其它实施方式中，从其它AC输入线路8S或8T中的单个输入线路通过电阻器RPC来设置单个预充电路径。
当DC母线电压VDC大于或等于阈值56(在图3的步骤84中为是)时，在对应的AC输入线路8具有正电压的情况下，在图3的86中控制器50提供整流器开关控制信号52，以在AC输入功率周期的至少一部分期间单独地接通整流器SCR中的给定的整流器SCR。这提供了第二模式下的稳态操作，其中，控制器50在88中确定DC母线电压是否等于或大于阈值。如果DC母线电压下降至阈值以下(在88中为否)，则处理返回以进行如上所述的82和84中的第一模式下的预充电操作。否则(在88中为是)，当DC母线电压VDC大于或等于阈值56时，在86中控制器继续单独的SCR选通以用于第二模式下的稳态操作。
在这种方式下，在图3的86中，当稳态操作期间DC母线电压满足或超过阈值时，控制器50驱动整流器10的单独的SCR，以在预充电电阻RPC周围选择性地提供用于传导系统2中的正常负载电流的旁路路径。特别地，发明人已经理解的是，对于操作在低调制指数和/或长线缆长度下的电机驱动功率转换系统而言，共模电流和其它共模噪声尤其成问题。鉴于此，系统2可以设置有一个或更多个可切换电容组(未示出)，例如用于将AC输入线路8与接地连接耦接，以及/或者用于将联结划分的DC母线电容的中心节点与接地连接耦接，以便提供用于返回共模电流的低阻抗路径，从而针对其中电源4的中性点接地的系统而言避免或减缓了将这样的共模电流返回至电源4。在实践中有时使用这样的共模电容或电容组，特别是针对非常低的逆变器输出频率(例如，低电机速度)与逆变器28的高脉冲宽度调制频率操作和长线缆长度38组合的情况，其中，可能传导相对大的共模电流，并且选择性地提供这样的电容组或共模电容有助于功率转换系统操作在各种情形下易于适合于给定端使用应用。然而，存在其中关断或不包括这样的可切换电容组的其它系统配置，例如高电阻接地(HRG)连接、浮动系统配置等。
在低电机速度、长线缆长度和相对高的逆变器操作频率的情况下，AC输入线路电流通常为低，并且可能不足以使整流器SCR保持在接通状态。此外，在这种情况下，如果共模电流通过电源4返回或通过任意连接的AC输入电容返回至AC输入线路，并且上部整流器SCR(即SCR1、SCR2和SCR3)没有被接通，则共模电流通过预充电电阻RPC返回，这可能导致预充电电阻RPC过热。在这种情况下，发明人已经理解的是，提供与AC输入线路中的仅一个(例如，图1的示例中的8R)连接的预充电电路42有助于限制传导通过预充电电阻RPC的这样的共模电流的量，这是因为该共模电流将仅在每个AC输入周期的一部分期间传导，然而，使得预充电二极管将预充电电阻连接至全部的三个输入相线路8的预充电电路增大了流经预充电电阻RPC的共模电流的量。因此，当DC母线电压VDC被充电至等于或大于阈值56时在稳态操作期间应用本公开内容的构思有助于：减小预充电电阻RPC的尺寸，以及/或者减缓或减少预充电电阻过热的可能性和/或对防止这样的过热的冷却设备的需求。
现在参照图4至图11，控制器50还有利于提供整流器开关控制信号52，以便使用各种技术(包括但不限于DC选通和/或脉冲宽度调制)来驱动整流器SCR，以选择性地提供用于正常负载电流流动的旁路传导路径，从而减少或减轻流经预充电电阻RPC的电流的量。仅经由单个AC输入线路8的预充电与使用DC选通或PWM选通的整流器SCR的选择性选通的组合提供了以下新颖性解决方案：该新颖性解决方案用于防止预充电电阻过热，同时减缓或避免对功率转换系统2中过大的预充电电阻功率比和/或冷却设备的需求。
图4和图5示出了以下实施方式：当DC母线电压VDC大于或等于非零阈值56时，在稳态系统操作期间SCR控制器50的触发电路或部件54提供DC选通。如图4所示，当充电信号62高态有效时，选通电路或部件64向隔离电路68(例如，光隔离器电路)提供连续信号66，其中，在本示例中，门极信号66参考负DC母线节点24(DC-)。可以存在其中门极信号66参考其它节点(包括但不限于大地)的其它实施方式。隔离电路68的输出提供了相对于正DC母线节点22(DC+)参考的信号70，以便驱动Q1，并且因此将高触发信号74提供给SCR门极驱动电路58。图5图示了以下：示出AC输入线路8R、8S和8T处的AC输入线路电压Vr、Vs和Vt的图形90；以及连同由SCR门极驱动电路58提供的门极信号波形52R、52S和52T(GCR、GCS和GCT)一起，示出相对于非零阈值TH56的在DC+节点22处的DC母线电压VDC的图形。
如图形90所示，控制器50在SCR门极控制信号52为低期间开始实现第一操作模式下的预充电操作或阶段92(例如，在以上图3的82和84中)，从而关断整流器SCR(即SCR1、SCR2和SCR3)。该预充电阶段92从所示的开始时间T0继续，直到DC母线电压VDC到达阈值TH56的时刻T1处为止，从而使得控制器50进入第二模式。在该点处，当对应的AC输入线路8具有最高正电压时，由触发电路或部件54驱动触发信号74，并且SCR门极驱动电路58开始单独地提供整流器开关控制信号52，以在AC输入功率周期的至少一部分期间单独地接通给定的整流器SCR，从而在预充电电阻RPC周围提供旁路路径，用于传导功率转换系统2中的正常负载电流。
在图5所示的示例中，例如，单独的门极脉冲52大约达到每个360°AC输入周期中的120°，该120°与在对应的AC输入线路电压为三个AC输入相中最高的期间的部分对应。此外，如在图5中所示，在本示例中，当对应的AC输入线路在第二模式94(当VDC大于或等于阈值56时的稳态操作)下具有最高的正电压时，选通电路或功能64操作成连续在每个AC输入周期的单个部分期间单独地接通给定的整流器开关装置。该DC选通实现方式有利于提供预充电电阻RPC的高程度的共模电流旁通，并且经由触发电路或部件54的选通电路或功能64实现该目的是相对简单的。
如图6至图11所示，触发电路或部件54的另外的实施方式提供了具有脉冲宽度调制(PWM)电路或部件65的选通电路或功能64。如图6所示，在一个示例中，PWM部件65接收充电输入信号62，该充电输入信号62指示DC母线电压VDC大于或等于阈值56，并且PWM电路或功能65可以根据可调节占空比输入信号或值67来操作。可以由例如以下各种源来提供占空比输入67：存储在控制器50的存储器中的预定值或提供固定电压的占空比信号的固定电路或者其它合适的装置。PWM电路65将门极输出信号66提供给隔离电路68，作为在任何具有固定的或可调节的脉冲宽度或占空比的合适的频率下的一系列脉冲。图7中的图形96图示了本实施方式的操作，其中由门极驱动电路58提供的门极控制信号52为脉冲宽度调制脉冲信号，当对应的AC输入线路8具有最高的正电压时，该脉冲宽度调制脉冲信号用于在AC输入功率周期的一部分期间单独地接通和关断对应的整流器SCR。在图2的实现的方式中，通过图6中的PWM电路的操作根据来自触发电路或部件54的触发信号74的PWM脉冲信号波形而产生被设置为门极控制信号52的脉冲信号波形。
此外，如图7中进一步所示，某些实施方式提供了例如通过调节占空比输入67来调节PWM门极控制信号52的脉冲宽度或占空比，其中占空比输入67被提供至图6中的PWM电路65。特别地，该可调节占空比方法有助于调节SCR的接通次数，进而适应功率转换系统2中的不同的共模噪声水平或情况。因此，在图7中，在稳态操作阶段94的第一所示的部分98a期间，针对低共模噪声情况将SCR占空比设置处于第一水平，并且在图7中的时刻T2处开始的第二所示的部分98b期间，针对高共模噪声情况增大占空比。因此，控制器50有利于大致根据需要操作成在预充电电阻RPC周围使更多的共模电流旁通。
图8至图11还示出了各种自调节构思，其可以在控制器50的各种实施方式中实现，以便根据系统2中的共模噪声的量来调节SCR门极控制信号占空比。图8提供了示出SCR占空比百分比曲线102的图形100。这图示了控制器50中的一个实现方式，在该实现方式中，在系统2的相对低的共模噪声条件下的第一范围期间提供25％的标称SCR占空比，其中，占空比随着系统共模噪声的增大而大致线性增大。图9示出了包括作为电机线缆长度的函数的共模噪声曲线112的图形110，从而示出了共模噪声的量随着电机线缆长度的增大而增大。此外，图10中的图形120图示了作为逆变器操作调制指数的函数的共模噪声曲线122，其中，系统共模噪声随着调制指数的增大而减小。
另外参照图1和图11，发明人因此理解的是，可以根据这些参数中的一个或二者经由控制器50来提供自动或自调节占空比控制，从而在任何给定时间在不直接测量或估计实际共模噪声条件的情况下，基于系统2中的共模噪声水平来调节SCR占空比。具体地，如图1所示，SCR控制器50可以设置有表示针对给定功率转换系统安装的线缆长度的值或信号38，并且逆变器控制器32可以给SCR控制器50提供表示在操作输出逆变器30时所使用的电流调制指数的信号或值36。
图11中的图形130图示了示出作为逆变器操作调制指数的函数的SCR占空比(％)的一系列曲线132a、132b、132c、132d和132e，其中，曲线132中的每一个与由SCR控制器50接收的不同的线缆长度值38对应。在本示例中，曲线132a对应于非常长的线缆长度，而曲线132b至132e对应于依次变短的线缆长度。在该实现方式中，控制器50接收针对功率转换系统2的给定安装的线缆长度值38，并且将该线缆长度值38存储在电子存储器中，并且控制器50在实际线缆长度变化的情况下可以根据不同的线缆长度值进行更新。基于该线缆长度值38，控制器50经由查找表来采用曲线132中的对应的一个或者控制器50可以实现与图11中所示的曲线132对应的参数计算，以便基于由逆变器控制器32采用的最新的调制指数值36来得出SCR占空比，进而设置被提供给图6中的PWM电路65的占空比输入67。
此外，如图11所示，示例曲线132提供了大约25％的最小标称占空比百分比，甚至针对可能较大的调制指数值，也使用该百分比，虽然不是所有可能的实施方式严格需要的。此外，所示的曲线132针对小范围的非常低的调制指数值提供大致平的或恒定的调制SCR占空比值，虽然不是所有的实施方式均需要所示的示例中的这个方面。在针对高调制指数值和低调制指数值的这些恒定的占空比范围之间，图11中的曲线132提供了SCR占空比百分比随着调制指数值的增大而大致线性减小。在至少部分地基于系统2中的共模噪声来实现可调节整流器SCR占空比调节时，可以使用任何合适的曲线，而不考虑该曲线是否由参数方程解和/或查找表等来实现以及该曲线是否是线性、曲线性、分段线性或任何其它的形状。此外，这样的实施方式可以至少部分地根据在控制逆变器30时所使用的调制指数36以及/或者至少部分地根据功率转换系统2的线缆长度38来设置PWM脉冲52的占空比。
以上示例仅仅例示出本公开内容的各个方面的若干可能的实施方式，其中，本领域技术人员在阅读和理解本说明书和附图时，将会做出等同变型和/或修改。特别是对于由上述部件(组件、装置、系统、电路等)执行的各种功能而言，除非另外指出，否则用于描述这样的部件的术语(包括所提及的“装置”)意在与执行所描述的部件的具体功能的任何部件例如硬件、处理器执行的软件或其组合对应(即，功能上等同)，即使不严格等同于执行本公开内容的所示的实现方式中的功能的所公开的结构。此外，虽然已经相对于若干实现方式中的仅一个实现方式公开了本公开内容的特定特征，但是这样的特征可以根据针对任何给定或特定应用期望的和有优点的而与其它实现方式的一个或更多个其它特征进行组合。另外，对于在详细的说明书和/或在权利要求中使用的术语“包括(including)”、“包括(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“具有(with)”或其变体而言，这样的术语意在以与术语“包括(comprising)”相似的方式包括。该描述使用示例来公开各种实施方式，并且还允许本领域任何技术人员能够实践所公开的主题，其包括做出和使用任何装置或系统并且进行任何结合的方法。明显的是，在不背离本公开内容的如在所附权利要求中提及的广泛的范围的情况下，可以做出各种变型和变化，并且可以实现另外的实施方式，其中，说明书和附图应当认为是说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种用于对功率转换系统(2)中的被布置在多相输入整流器(10)与逆变器(30)之间的DC母线电路(20)进行预充电的系统(40)，包括：
预充电电路(42)，其包括：
预充电电阻(RPC)，其耦接在所述DC母线电路(20)与多个AC输入线路(8)中的仅单个AC输入线路(8R)之间，所述预充电电阻(RPC)包括与所述DC母线电路(20)耦接的第一端子以及第二端子；以及
具有阳极和阴极的单个预充电二极管(DPC)，所述阳极连接至所述多个AC输入线路(8)中的所述单个AC输入线路(8R)，并且所述阴极连接至所述预充电电阻(RPC)的第二端子；以及
控制器(50)，当DC母线电压(VDC)小于非零阈值(56)时，所述控制器(50)操作于第一模式(92)，以提供用于关断所述整流器(10)的多个整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)的整流器开关控制信号(52)，从而对所述DC母线电路(20)进行预充电，并且当所述DC母线电压(VDC)大于或等于所述非零阈值(56)时，所述控制器(50)操作于第二模式(94)，以当对应的AC输入线路(8)具有正电压时，提供用于在AC输入功率周期的至少一部分中单独地接通所述整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)中的给定的整流器开关装置的所述整流器开关控制信号(52)，从而在所述预充电电阻(RPC)周围选择性地提供用于所述功率转换系统(2)中的正常负载电流的旁路路径。
2.根据权利要求1所述的系统(40)，其中，当所述对应的AC输入线路(8)在所述第二模式(94)下具有正电压时，所述控制器(50)提供用于连续在AC输入功率周期的单个部分中单独地接通所述整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)中的给定的整流器开关装置的所述整流器开关控制信号(52)。
3.根据权利要求1所述的系统(40)，其中，当所述对应的AC输入线路(8)在所述第二模式(94)下具有正电压时，所述控制器(50)提供用于在AC输入功率周期的所述部分中单独地接通和关断所述整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)中的给定的整流器开关装置的所述整流器开关控制信号(52)，以作为脉冲宽度调制(PWM)脉冲信号。
4.根据权利要求3所述的系统(40)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)中的共模噪声的量来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
5.根据权利要求4所述的系统(40)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据在控制所述功率转换系统(2)的逆变器(30)时所使用的调制指数(36)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
6.根据权利要求5所述的系统(40)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)的线缆长度(38)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
7.根据权利要求3所述的系统(40)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据在控制所述功率转换系统(2)的逆变器(30)时所使用的调制指数(36)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
8.根据权利要求7所述的系统(40)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)的线缆长度(38)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
9.根据权利要求3所述的系统(40)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)的线缆长度(38)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
10.一种功率转换系统(2)，包括：
整流器(10)，其包括多个整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)，所述多个整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)单独地耦接在第一整流器DC输出节点与多个AC输入线路(8)中的对应的一个AC输入线路之间；
逆变器(30)，其具有用于接收DC输入功率的第一逆变器输入和第二逆变器输入以及用于提供驱动负载(6)的AC输出功率的逆变器输出；
DC母线电路(20)，其耦接在所述整流器(10)的第一整流器DC输出节点与所述逆变器(30)的第一逆变器输入和第二逆变器输入之间，所述DC母线电路(20)包括至少一个电容(C1)；以及
预充电系统(40)，用于对所述DC母线电路(20)进行预充电，所述预充电系统(40)包括：
预充电电路(42)，其包括：
预充电电阻(RPC)，其耦接在所述DC母线电路(20)与多个AC输入线路(8)中的仅单个AC输入线路(8R)之间，所述预充电电阻(RPC)包括与所述DC母线电路(20)耦接的第一端子以及第二端子；以及
具有阳极和阴极的单个预充电二极管(DPC)，所述阳极连接至所述多个AC输入线路(8)中的所述单个AC输入线路(8R)，并且所述阴极连接至所述预充电电阻(RPC)的第二端子；以及
控制器(50)，当所述DC母线电路(20)的DC母线电压(VDC)小于非零阈值(56)时，所述控制器(50)操作于第一模式(92)，以提供用于关断所述整流器(10)的多个整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)的整流器开关控制信号(52)，从而对所述DC母线电路(20)进行预充电，并且当所述DC母线电压(VDC)大于或等于所述非零阈值(56)时，所述控制器(50)操作于第二模式(94)，以当对应的AC输入线路(8)具有正电压时提供用于在AC输入功率周期的至少一部分中单独地接通所述整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)中的给定的整流器开关装置的所述整流器开关控制信号(52)。
11.根据权利要求10所述的功率转换系统(2)，其中，所述DC母线电路(20)包括耦接在所述第一整流器DC输出节点与所述第一逆变器输入之间的电感(L)。
12.根据权利要求10所述的功率转换系统(2)，其中，当所述对应的AC输入线路(8)在所述第二模式(94)下具有正电压时，所述控制器(50)提供用于连续在AC输入功率周期的单个部分中单独地接通所述整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)中的给定的整流器开关装置的所述整流器开关控制信号(52)。
13.根据权利要求10所述的功率转换系统(2)，其中，当所述对应的AC输入线路(8)在所述第二模式(94)下具有正电压时，所述控制器(50)提供用于在AC输入功率周期的所述部分中单独地接通和关断所述整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)中的给定的整流器开关装置的所述整流器开关控制信号(52)，以作为脉冲宽度调制(PWM)脉冲信号。
14.根据权利要求13所述的功率转换系统(2)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)中的共模噪声的量来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
15.根据权利要求14所述的功率转换系统(2)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据在控制所述功率转换系统(2)的逆变器(30)时所使用的调制指数(36)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
16.根据权利要求15所述的功率转换系统(2)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)的线缆长度(38)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
17.根据权利要求13所述的功率转换系统(2)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据在控制所述功率转换系统(2)的逆变器(30)时所使用的调制指数(36)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
18.根据权利要求17所述的功率转换系统(2)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)的线缆长度(38)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
19.根据权利要求13所述的功率转换系统(2)，其中，所述控制器(50)至少部分地根据所述功率转换系统(2)的线缆长度(38)来设置所述PWM脉冲信号(52)的占空比。
20.一种用于对功率转换系统(2)中的DC母线电容(C1)进行预充电的方法(80)，所述方法(80)包括：
当DC母线电压(VDC)小于非零阈值(56)时，关断整流器(10)的多个整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)，并且通过预充电电阻(RPC)对所述DC母线电容(C1)进行预充电，所述预充电电阻(RPC)耦接在DC母线电路(20)与多个AC输入线路(8)中的仅单个AC输入线路(8R)之间；以及
当所述DC母线电压(VDC)大于或等于所述非零阈值(56)时，当对应的AC输入线路(8)具有正电压时，在AC输入功率周期的至少一部分中单独地接通所述整流器开关装置(SCR1、SCR2、SCR3)中的给定的整流器开关装置，进而在所述预充电电阻(RPC)周围选择性地提供用于所述功率转换系统(2)中的正常负载电流的旁路路径。
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