CN108322024A - 直流侧有源补偿器 - Google Patents

直流侧有源补偿器 Download PDF

Info

Publication number
CN108322024A
CN108322024A CN201710040295.9A CN201710040295A CN108322024A CN 108322024 A CN108322024 A CN 108322024A CN 201710040295 A CN201710040295 A CN 201710040295A CN 108322024 A CN108322024 A CN 108322024A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
bus
circuit
current
electric current
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.)
Pending
Application number
CN201710040295.9A
Other languages
English (en)
Inventor
冯阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710040295.9A priority Critical patent/CN108322024A/zh
Publication of CN108322024A publication Critical patent/CN108322024A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H02M1/143—Arrangements for reducing ripples from dc input or output using compensating arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

公开了一种直流侧有源补偿器。根据实施例，直流侧有源补偿器可以包括：功率电路，用于产生针对直流母线的补偿电流；采样电路，用于采样关于直流母线上电压/电流的信号以及采样关于补偿电流的信号；以及控制电路，用于根据从采样电路馈送的信号，进行闭环控制，产生脉宽调制(PWM)信号用以控制功率电路的开关动作，以使直流母线上的电压实质上稳定。

Description

直流侧有源补偿器
技术领域
本公开涉及电力电子技术领域，具体地，涉及直流侧有源补偿电路及其控制方法。
背景技术
两级式电路结构常常用于多种电力电子设备中，如变频器、功率因数校正电路、逆变器、不间断电源等。一般地，前级提供一个稳定的直流母线电压，后级用来给负载稳定供电。根据不同的应用场合，前级的输出滤波器单元通常由电解电容器和电感器组成或者单独使用电解电容器，其主要作用之一是用来储能以保持直流母线电压稳定，或者也用来满足系统的输入谐波要求。这类电容器功率密度高，但是价格贵且体积大，更重要的是该电解电容器常常是决定整个电力电子产品寿命或可靠性的决定性因素。
为了提高系统的可靠性，近年来提出了一些方案，主要可以分为三类。第一类是通过降低电容电流来提高使用寿命，第二类是直接使用长寿命电容器，第三类是外加有源解耦电路。但是，这些方案存在各种各样的问题。例如，第一类方案由于使用前级PWM变换器，控制复杂且造价昂贵；第二类方案易造成系统不稳定，存在输入谐波或输出谐波问题；第三类控制复杂且适用性不强。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种直流侧有源补偿器，既能改善输入和输出谐波性能，对直流母线电压保持很高的稳定度，还能增加系统的可靠性，满足长寿命要求。
根据本公开的一个方面，提供了一种直流侧有源补偿器，包括：功率电路，用于产生针对直流母线的补偿电流；采样电路，用于采样关于直流母线上电压/电流的信号以及采样关于补偿电流的信号；以及控制电路，用于根据从采样电路馈送的信号，进行闭环控制，产生脉宽调制(PWM)信号用以控制功率电路的开关动作，以使直流母线上的电压实质上稳定。
该功率电路例如可以包括作为储能元件的电容器，并可以实现为双向降压型、双向升压型、双向降压-升压型或其多电平型电路拓扑。备选地，功率电路可以包括作为储能元件的电感器，并可以实现为桥式电路或其多电平型电路拓扑。
该直流侧有源补偿器可以实现为单独的模块。于是，可以包括并联端口，用于提供功率电路到直流母线的并联连接。另外，特别是在采样电路和控制电路设置在不同模块中的情况下，还可以包括采样端口，用于提供采样电路到控制电路的连接。
根据本公开的实施例，采样电路可以采样以下各项中的一项或多项：直流母线上的电压(vdc)、直流母线的输入电流(ir)、直流母线的输出电流(idc)、由后级电路中的负载功率推导的直流母线电压或电流。
另外，在功率电路包括电容器作为储能元件的情况下，采样电路还可以采样功率电路中电容器两端的电压。此时，控制电路可以基于关于直流母线上电压/电流的采样信号、电容器两端电压的采样信号(vcomp)以及关于补偿电流的采样信号，进行闭环控制。
根据本公开的实施例，控制电路可以基于环路补偿原理来实现。例如，控制电路可以包括环路补偿器。环路补偿器可以以基于关于直流母线上电压/电流的采样信号得到的第一参考电流信号或者基于关于直流母线上电压/电流的采样信号和电容器两端电压的采样信号(vcomp)得到的第二参考电流信号作为参考电流信号，且以关于补偿电流的采样信号为反馈信号。另外，控制电路还可以包括PWM信号发生器，用于根据环路补偿器的输出产生PWM信号。
第一参考电流信号可以基于滤波器来得到。例如，滤波器可以对关于直流母线上电压/电流的采样信号进行滤波，以得到第一参考电流信号。
第二参考电流信号可以基于第一参考电流信号以及针对电容器两端电压的另一环路补偿二者来得到。例如，可以包括以电容器两端电压的采样信号(vcomp)作为反馈信号的另一环路补偿器(可以基准电压作为参考信号)。该环路补偿器的输出与第一参考电流信号可以在加法器中求“和”以生成第二参考电流信号。
根据本公开的另一方面，提供了一种直流侧有源补偿控制方法，包括：设置功率电路，用以产生针对直流母线的补偿电流；采样关于直流母线上电压/电流的信号以及采样关于补偿电流的信号；根据所采样的信号，进行闭环控制，产生脉宽调制(PWM)信号用以控制功率电路的开关动作；以及功率电路根据PWM信号进行开关动作，以使直流母线上的电压实质上稳定。
根据本公开的实施例，通过在直流侧增加有源补偿器，可以提高直流母线电压稳定度，可显著减小直流母线电容容量，在保证输入或输出谐波要求的同时，提高系统的可靠性，实现长寿命要求。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是示出了两级电路配置的示意电路图；
图2是示出了根据本公开实施例的直流侧有源补偿器的连接示例的示意电路图；
图3是示出了根据本公开实施例的功率电路的不同拓扑；
图4是示出了根据本公开实施例的直流侧有源补偿器的示意框图；
图5是示出了根据本公开实施例的环路补偿原理的示意框图；
图6是示出了根据本公开实施例的控制电路示例的示意电路图；
图7是示出了根据本公开实施例的直流侧有源补偿控制方法的流程图。
贯穿附图，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
图1是示出了两级电路配置的示意电路图。
如图1所示，两级电路配置100可以包括前级103和后级105。在该示例中，前级103可以包括直流(DC)/交流(AC)变换器，用于将来自AC电源101(例如，电网)的AC功率转换为DC功率；后级105可以包括逆变器，用于将来自前级103的DC功率转换为具有所需频率和幅度的AC功率，以便提供给负载107(例如，AC电机)。尽管图中并未明确示出，但是AC侧可以具有一定的相数(例如，两相或三相)。
前级103和后级105之间通过直流母线DC+、DC-连接在一起，是直流侧。DC侧可能存在由于各种因素而导致的电压脉动。例如，当负载功率发生(突然)变化时，可能导致DC侧电压波动。为了降低DC侧电压波动，可以在直流母线DC+、DC-之间连接直流支撑电容器Cdc。通常，直流支撑电容器Cdc可以采用大电容值的电解电容器，以保持DC侧电压基本上稳定。然而，大电解电容器构成的直流支撑电容器Cdc体积庞大，且寿命较短。期望减小直流支撑电容器Cdc，以降低成本和实现小型化，同时仍然能够继续保持DC侧电压基本上稳定。
在图1中还示出了滤波电感器L1、L2和L3。这些电感器可以可选地设置。
这种两级电路配置有着众多应用，例如用于变频器。在以下，针对这种两级电路配置进行描述。但是，本公开不限于此。例如，本公开的技术可以适用于单级电路配置(例如，只有前级的功率因素校正(PFC)电路)或者多级电路配置。
根据本公开的实施例，可以采用小电容例如薄膜电容器等用作直流支撑电容器，与直流侧有源补偿器一起用作直流滤波器。
图2是示出了根据本公开实施例的直流侧有源补偿器的连接示例的示意电路图。
如图2所示，根据该实施例的有源补偿器用于两级电路配置200。类似于上述两级电路配置100，该两级电路配置200可以包括前级203、后级205以及连接在它们之间的直流母线DC+、DC-，并用于从AC电源201向负载207稳定地供电。关于该两级电路配置以及部件，可以参见以上结合图1的描述，在此不再赘述。
在直流母线上，可以接有直流支撑电容器Cdc。根据本公开的实施例，该直流支撑电容器Cdc可以是长寿命的(小)电容器，例如薄膜电容器或陶瓷电容器，从而解决常规电解电容器的体积大、成本高、寿命短等问题。
在某些应用场合，单独使用小容值的直流支撑电容器可以提高系统的输入谐波，但易引起系统不稳定。有鉴于此，根据本公开的实施例，可以在直流侧增加有源补偿器解决此潜在问题。在此，所谓“有源”，是指该补偿器中包括功率电路209，该功率电路中包括有源部件如电感器和/或电容器等，能够储存或释放能量。如图2所示，功率电路209可以跨接在直流母线DC+、DC-之间，从而呈并联连接形式(与直流支撑电容器Cdc并联连接)。由于这种并联连接形式，功率电路209可以产生针对直流母线DC+、DC-的电流icomp，在此称为补偿电流。
在此，将补偿电流icomp示出为注入到母线中的情况，但是本公开不限于此。例如，与功率电路209的储能或释能状态相对应，功率电路209可以向母线注入电流或者从母线汲取电流。更具体地，当负载207的瞬时功率变化引起直流母线DC+、DC-上的电压趋向于存在交流脉动时，功率电路209可以根据该母线瞬时电压的波动情况，相反地吸收或注入补偿电流来达到稳定母线电压的目的，并因此可以保持前级203和后级205之间的工作状态平稳。
根据本公开的实施例，功率电路209向母线注入电流或者从母线汲取电流，可以通过脉宽调制(PWM)信号来控制功率开关器件的开通和关断的开关动作来实现。通过调整PWM信号的占空比，可以调整注入或汲取电流的大小。
根据本公开的实施例，可以基于反映直流母线上波动的信号，来对功率电路209进行闭环控制，以抑制直流母线上的波动。这些信号可以是关于直流母线上电压/电流的信号，例如直流母线上的电压(在此，与直流支撑电容器Cdc两端的电压vdc相同)、直流母线的输入电流(即，来自前级203的电流ir)、直流母线的输出电流(即，进入后继205的电流idc)、由后级电路中的负载功率推导的直流母线电压或电流等。以下，将进一步描述控制的详情。
图3是示出了根据本公开实施例的功率电路的不同拓扑。根据本公开实施例的功率电路可以具有双向功率传输功能。
图3(a)示出了以电容器310作为储能元件的电压型功率电路。更具体地，该电路具有双向降压型(buck)拓扑。除了储能元件之外，该电路还包括由开关器件(例如，MOSFET或IGBT管)302a和304a构成的开关电路。各开关器件302a、304a可以具有反向并联的续流二极管。电容器310可以通过开关电路连接到直流母线上，且可以通过开关电路的开关动作向直流母线注入电流或者从直流母线汲取电流。另外，在功率电路与直流母线(其正侧和/或负侧)之间，可以设置至少一个电感器(在图3(a)的示例中，DC+与开关电路之间的电感器La)，以平滑电流。
尽管在此示出了降压型拓扑，但是本公开不限于此。功率电路可以包括双向降压型、双向升压型(boost)、双向降压-升压型(buck-boost)或其多电平型电路拓扑中任一种。
图3(b)示出了以电感器320作为储能元件的电流型功率电路。除了储能元件之外，该电路还包括由开关器件(例如，MOSFET或IGBT管)302b、304b、306b和308b构成的开关电路(在该示例中，构成全桥式开关电路)。各开关器件302b、304b、306b和308b可以具有反向并联的续流二极管。电感器320可以通过开关电路连接到直流母线上，且可以通过开关电路的开关动作向直流母线注入电流或者从直流母线汲取电流。
以上示出了桥式电路配置的电流型功率电路，但是本公开不限于此。例如，还可以实现其多电平型电路拓扑。
图3(c)示出了以电容器330作为储能元件的另一种电压型功率电路。与图3(a)所示的电压型功率电路拓扑不同，在图3(c)所示的电路中，采用了由开关器件(例如，FET管)302c、304c、306c和308c构成的全桥式开关电路。另外，在该示例中，在功率电路(具体地，开关电路)与直流母线的正侧和负侧之间均连接有电感器Lc-1、Lc-2，以平滑电流。
图4是示出了根据本公开实施例的直流侧有源补偿器的示意框图。
如图4所示，根据该实施例的有源补偿器400可以包括上述各种形式的功率电路209。在该示例中，以开关器件的形式示意性示出了功率电路209中的开关电路。
另外，有源补偿器400还可以包括采样电路450，用以采样关于直流母线上波动的信号，例如关于直流母线上电压/电流的信号。如上所述，采样电路450可以采样以下各项中的一项或多项：直流母线上的电压(vdc)、直流母线的输入电流(ir)、直流母线的输出电流(idc)、由后级电路中的负载功率推导的直流母线电压或电流。采样电路450还可以采样关于补偿电流(icomp)的信号，例如补偿电流(icomp)自身。这种采样信号反应了功率电路209的工作状态，因为补偿电流icomp由功率电路209的开关动作确定。
采样电路450可以实现为各种适合的形式。在一个示例，采样电路450可以包括直接的电连接(例如，导线)。例如，当需要采样直流母线上的电压(vdc)，可以导体导线直接连接到直流支撑电容器Cdc两端。在另一示例中，采样电路450可以包括合适的采样元件。例如，当需要采样电流(例如，ir、idc、icomp)时，采样电路450可以包括合适的电流采样元件如霍尔元件。
控制电路440可以根据采样电路450所馈送的采样信号，实施闭环控制。具体地，采样信号反应了直流母线上的波动以及功率电路的工作状态。根据这些采样信号，控制电路440可以根据直流母线上的波动，相应地控制功率电路的工作(例如，通过生成占空比可调的PWM信号，从而控制功率电路中开关电路的开关动作)，以使得功率电路相应地向直流母线注入电流或者从直流母线汲取电流，以便至少部分地抑制这样的波动。在本领域中存在多种这样的闭环控制实现方式，在以下将描述基于环路补偿器的实施方式。
该有源补偿器400可以实现为单独的模块，例如在单个封装中包括功率电路209、采样电路450和控制电路440。此时，该模块可以具有端口411，功率电路209可以通过该端口411连接到直流母线上。如上所述，端口411可以是并联端口，从而实现并联连接。另外，该模块还可以具有端口421，采样电路450可以通过该端口421连接到需要采样的信号所在的位置。当然，有源补偿器400也可以实现为多个模块。当控制电路440与采样电路450实现在不同模块中时，可以包括实现采样电路450与控制电路440之间连接的采样端口。或者，有源补偿器400不是单独的模块，而是合并在两级电路配置中。
图5是示出了根据本公开实施例的基于环路补偿原理的控制电路的示意框图。
如图5所示，根据该实施例的控制电路440可以包括环路补偿器441和PWM发生器443。
环路补偿器441可以具有两个输入信号：基准信号Sref和反馈信号Sfed。反馈信号Sfed可以是电路中的控制目标，可以随PWM发生器443输出的PWM信号而改变。环路补偿器441可以根据基准信号Sref和反馈信号Sfed之间的误差信号，相应地控制PWM发生器443生成占空比可调的PWM信号。随着PWM信号的占空比改变，电路中反馈信号Sfed也会相应地改变。环路补偿器441可以按照降低基准信号Sref和反馈信号Sfed之间的误差信号的方式来驱动PWM发生器443。
在本公开的示例中，功率电路是控制对象。因此，反应功率电路工作状态的补偿电流icomp可以作为反馈信号输入到环路补偿器441中。此外，关于直流母线上电压/电流的采样信号(经过信号处理后)可以作为参考信号输入到环路补偿器441中，于是补偿电流icomp可以跟踪直流母线上的波动，从而实现对直流母线吸收或释放能量以便稳定直流电压的功能。
根据本公开的实施例，还可以采样功率电路中作为储能元件的电容器(例如，图3中所示的310、330)两端的电压(vcomp)。控制电路440可以基于关于直流母线上电压/电流的采样信号、电容器两端电压的采样信号以及关于补偿电流的采样信号，进行闭环控制。更具体地，在这种情况下，可基于关于直流母线上电压/电流的采样信号以及电容器两端电压的采样信号(经过信号处理后)得到环路补偿器441的参考信号。
图6是示出了根据本公开实施例的控制电路示例的示意电路图。
如图6所示，根据该实施例的控制电路640包括环路补偿控制器641a和PWM发生器643。
环路补偿控制器641a具有参考信号输入和反馈信号输入。在此，反馈信号为关于补偿电流的采样信号(icomp)。在该示例中，采样电路采样直流母线上的电压vdc。为了生成关于电流的参考信号，可以采用滤波器647对采样的电压信号(vdc)进行滤波，以生成参考电流信号(在此，称作第一参考电流信号)。这种滤波器647例如可以实现为低通滤波器。该第一参考电流信号可以用作环路补偿控制器641a的参考信号输入。环路补偿控制器641a可以根据第一参考电流信号和关于补偿电流的采样信号(icomp)，驱动PWM信号发生器643生成具有一定占空比的PWM信号，以便提供给功率电路中的开关电路。环路补偿控制器641a例如可以实现为比例谐振控制器。
在图6的示例中，示出了两路PWM信号，它们可以分别提供给一个桥臂中的两个开关器件。这两路PWM信号可以彼此互补。
另外，控制电路640中还可以合并有另一环路补偿器。如图6中的虚线框所示，所采样的功率电路中作为储能元件的电容器两端的电压(vcomp)可以作为该另一环路补偿器的反馈信号输入(且因此连接到加法器645b的“-”端)，且根据实际情况预设的参考信号vref comp可以作为该另一环路补偿器的参考信号输入(且因此连接到加法器645b的“+”端)。类似地，环路补偿控制器641b可以基于相应的参考信号输入和反馈信号输入，生成相应的输出。该输出可以根据设置的采样信号的极性在加法器645a中与第一参考电流信号相加或相减(例如，在图2的示例中，如果将向上的方向定义为vcomp的正向，则在此可以相减)，而得到第二参考电流信号。环路补偿控制器641a可以使用该第二参考电流信号作为参考信号输入。
图7是示出了根据本公开实施例的直流侧有源补偿控制方法的流程图。
如图7所示，根据该实施例的方法700可以包括在操作S701，在直流侧设置功率电路。如上所述，功率电路可以并联连接到直流母线，并可以产生针对直流母线的补偿流动。例如，功率电路可以进行开关动作，从直流母线汲取电流或向直流母线注入电流。
然后，在操作S703，可以采样所需的信号。例如，可以采样反应直流母线上波动的信号如关于直流母线上电压/电流的信号以及反应功率电路工作状态的信号如关于功率电路所生成的补偿电流的信号。另外，如上所述，还可以采样功率电路中作为储能元件的电容器两端的电压。
然后，在操作S705，可以根据所采样的信号进行闭环控制，以产生PWM信号用以控制功率电路的开关动作。例如，可以采用环路补偿处理。环路补偿处理可以使用基于关于直流母线上电压/电流的采样信号(例如，通过滤波)得到的第一参考电流信号或者基于关于直流母线上电压/电流的采样信号和电容器两端电压的采样信号(例如，通过上述方式)得到的第二参考电流信号作为参考电流信号，且以关于补偿电流的采样信号为反馈信号。环路补偿处理可以按照减小参考信号与反馈信号之间的误差信号的方式来产生PWM信号。
然后，在操作S707，功率电路可以根据PWM信号进行开关动作(通过其中的开关电路)，从直流母线汲取电路或向直流母线注入电流，以使直流母线上的电压实质上稳定。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (16)

1.一种直流侧有源补偿器，包括：
功率电路，用于产生针对直流母线的补偿电流；
采样电路，用于采样关于直流母线上电压/电流的信号以及采样关于补偿电流的信号；以及
控制电路，用于根据从采样电路馈送的信号，进行闭环控制，产生脉宽调制(PWM)信号用以控制功率电路的开关动作，以使直流母线上的电压实质上稳定。
2.根据权利要求1所述的直流侧有源补偿器，还包括：并联端口，用于提供功率电路到直流母线的并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的直流侧有源补偿器，还包括：采样端口，用于提供采样电路到控制电路的连接。
4.根据权利要求1所述的直流侧有源补偿器，其中，采样电路采样以下各项中的一项或多项：直流母线上的电压(vdc)、直流母线的输入电流(ir)、直流母线的输出电流(idc)、由后级电路中的负载功率推导的直流母线电压或电流。
5.根据权利要求1所述的直流侧有源补偿器，其中，
功率电路包括作为储能元件的电容器，
采样电路还用于采样功率电路中电容器两端的电压，以及
控制电路基于关于直流母线上电压/电流的采样信号、电容器两端电压的采样信号(vcomp)以及关于补偿电流的采样信号，进行闭环控制。
6.根据权利要求1或5所述的直流侧有源补偿器，其中，控制电路包括：
环路补偿器，以基于关于直流母线上电压/电流的采样信号得到的第一参考电流信号或者基于关于直流母线上电压/电流的采样信号和电容器两端电压的采样信号(vcomp)得到的第二参考电流信号作为参考电流信号，且以关于补偿电流的采样信号为反馈信号；以及
PWM信号发生器，用于根据环路补偿器的输出产生PWM信号。
7.根据权利要求6所述的直流补偿器，其中，控制电路包括滤波器，用于对关于直流母线上电压/电流的采样信号进行滤波，以得到第一参考电流信号。
8.根据权利要求7所述的直流补偿器，其中，控制电路还包括：
以电容器两端电压的采样信号(vcomp)作为反馈信号的另一环路补偿器；以及
加法器，对第一参考电流信号与所述另一环路补偿器的输出求“和”，以生成第二参考电流信号。
9.根据权利要求1所述的直流侧有源补偿器，其中，
功率电路包括作为储能元件的电容器，且具有双向降压型、双向升压型、双向降压-升压型或其多电平型电路拓扑；或者
功率电路包括作为储能元件的电感器，且具有桥式电路或其多电平型电路拓扑。
10.根据权利要求9所述的直流侧有源补偿器，还包括：位于功率电路与直流母线正负侧中至少一侧之间的电感器。
11.一种直流侧有源补偿控制方法，包括：
设置功率电路，用以产生针对直流母线的补偿电流；
采样关于直流母线上电压/电流的信号以及采样关于补偿电流的信号；
根据所采样的信号，进行闭环控制，产生脉宽调制(PWM)信号用以控制功率电路的开关动作；以及
功率电路的功率开关根据PWM信号进行开关动作，以使直流母线上的电压实质上稳定。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，采样以下各项中的一项或多项：直流母线上的电压(vdc)、直流母线的输入电流(ir)、直流母线的输出电流(idc)、由后级电路中的负载功率推导的直流母线电压或电流。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，功率电路包括作为储能元件的电容器，该方法还包括：
采样功率电路中电容器两端的电压。
14.根据权利要求11或13所述的方法，其中，通过环路补偿器来进行闭环控制，该环路补偿器以基于关于直流母线上电压/电流的采样信号得到的第一参考电流信号或者基于关于直流母线上电压/电流的采样信号和电容器两端电压的采样信号(vcomp)得到的第二参考电流信号作为参考电流信号，且以关于补偿电流的采样信号为反馈信号。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：对关于直流母线上电压/电流的采样信号进行滤波，以得到第一参考电流信号。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
通过另一环路补偿器以电容器两端电压的采样信号(vcomp)为反馈信号进行环路补偿；以及
对第一参考电流信号与所述另一环路补偿器的输出求“和”，以生成第二参考电流信号。
CN201710040295.9A 2017-01-18 2017-01-18 直流侧有源补偿器 Pending CN108322024A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710040295.9A CN108322024A (zh) 2017-01-18 2017-01-18 直流侧有源补偿器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710040295.9A CN108322024A (zh) 2017-01-18 2017-01-18 直流侧有源补偿器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108322024A true CN108322024A (zh) 2018-07-24

Family

ID=62892350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710040295.9A Pending CN108322024A (zh) 2017-01-18 2017-01-18 直流侧有源补偿器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108322024A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6424207B1 (en) * 2001-04-18 2002-07-23 Northrop Grumman Corporation PWM active filter for DC power systems
CN102420437A (zh) * 2011-12-01 2012-04-18 杭州矽力杰半导体技术有限公司 一种多重滤波的单相光伏并网发电系统
CN103346684A (zh) * 2013-07-18 2013-10-09 南京理工大学 采用有源储能电容变换器的ac/dc变换器
CN104993470A (zh) * 2015-06-29 2015-10-21 南京航空航天大学 一种直流环节的有源滤波器的控制方式
CN106208661A (zh) * 2016-09-12 2016-12-07 广东美的制冷设备有限公司 家用电器及其pfc电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6424207B1 (en) * 2001-04-18 2002-07-23 Northrop Grumman Corporation PWM active filter for DC power systems
CN102420437A (zh) * 2011-12-01 2012-04-18 杭州矽力杰半导体技术有限公司 一种多重滤波的单相光伏并网发电系统
CN103346684A (zh) * 2013-07-18 2013-10-09 南京理工大学 采用有源储能电容变换器的ac/dc变换器
CN104993470A (zh) * 2015-06-29 2015-10-21 南京航空航天大学 一种直流环节的有源滤波器的控制方式
CN106208661A (zh) * 2016-09-12 2016-12-07 广东美的制冷设备有限公司 家用电器及其pfc电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8391038B2 (en) Inverter for feeding electric energy into a power supply system
CN104205605B (zh) 逆变器装置
AU2015364879C1 (en) Charge/discharge circuit, control method for charge/discharge circuit, control device for charge/discharge circuit, and direct power converter
CN107148728B (zh) 电源装置
Edelmoser et al. High efficiency DC-to-AC power inverter with special DC interface
Florescu et al. The advantages, limitations and disadvantages of Z-source inverter
US20060119184A1 (en) Methods and apparatus providing double conversion/series-parallel hybrid operation in uninterruptible power supplies
CN110572069B (zh) 一种双向dc-ac变换器
CN105122620B (zh) 电力转换装置
KR101583881B1 (ko) 배터리용 충전 제어 장치 및 방법
WO2012167691A1 (zh) 逆变装置及应用其的太阳能光伏并网系统
JP5415545B2 (ja) 可変周波数ドライブ内のエネルギー回収デバイス
JP5539337B2 (ja) 可変速駆動装置のエネルギー回収装置
CN112865532A (zh) 一种四开关升降压变换器的控制电路
CN105337520A (zh) 光伏并网变换器、光伏供电系统和电器
CN115051565A (zh) 双向半桥直流变换器并网逆变器及纹波控制方法
CN100377481C (zh) 具有三相功率因数校正的集成变换装置
CN114884046A (zh) 一种基于阻抗编辑的多低次谐波电流自适应抑制方法
TW200402928A (en) Power converter
CN102684513B (zh) 不间断电源及其整流电路
Verma et al. Electric vehicle and grid interface with modified PWM rectifier and DC-DC converter with power decoupling and unity power factor
CN107615632A (zh) 电力变换装置
CN215186502U (zh) 一种双并联Buck-Boost逆变器
CN108322024A (zh) 直流侧有源补偿器
Kascak Analysis of Bidirectional converter with coupled inductor for electric drive application

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180724

RJ01 Rejection of invention patent application after publication