CN110690813A - 基于开关控制的电容充电控制方法、装置及变流器 - Google Patents

基于开关控制的电容充电控制方法、装置及变流器 Download PDF

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CN110690813A
CN110690813A CN201910866537.9A CN201910866537A CN110690813A CN 110690813 A CN110690813 A CN 110690813A CN 201910866537 A CN201910866537 A CN 201910866537A CN 110690813 A CN110690813 A CN 110690813A
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蒋世用
姜颖异
文武
党培育
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Abstract

本发明涉及电子电力技术领域,具体公开一种基于开关控制的电容充电控制方法、装置及变流器。其中,所述方法包括:实时获取当前交流电源电压幅值、当前时刻以及当前时刻的半周期计数值;根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制交流电源开始为直流母线电容充电;根据当前时刻的半周期计数值控制所述交流电源停止为所述直流母线电容充电;通过本发明,能够省略充电电阻,简化电路,节约变流器内部空间和成本,并且具有充电电压平稳,启动电流小等优点。

Description

基于开关控制的电容充电控制方法、装置及变流器
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域,具体而言,涉及一种基于开关控 制的电容充电控制方法、装置及变流器。
背景技术
现有的电压型变流器系统内部的直流母线环节拥有大量的电容, 该电容的主要作用是滤波和储能。在变流器需要开始正常工作的时候, 首先要对电容进行充电,只有当电容的电压值达到设计值后才能进行 后续的操作。
而当电容的初始电压为0V的时候,如果直接施加电压,电容的特 性相当于短路,系统上的电流将会很大,可能会损害电容或电路上的 其他电子元器件;因此,为了解决这些问题,目前最常见的直流母线 电容的充电方式有以下2种:1、在交流侧的开关K上并联电阻R;在充 电时,交流侧开关K断开,系统通过电阻R给直流母线电容充电;在直 流母线电容电压达到设计值时,将交流侧开关K闭合,切除电阻R,如 图1所示;2、在直流侧增加开关K1,与电阻R并联;在充电时,直流 侧开关K1断开,系统通过电阻R给直流母线电容充电;在直流母线电 容电压达到设计值时,将直流侧开关K1闭合,切除电阻R,如图2所示。
不管是哪种方式,整个变流器系统的都需要专门增加充电电阻, 并为电阻考虑和设计独立的结构及散热方式,布置专门的充电线路, 造成变流器的成本增加和电路设计复杂。
针对现有技术中充电电路需设置充电电阻,增加了成本和电路设 计复杂性的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种基于开关控制的电容充电控制方法、装 置及变流器,以解决现有技术中成本和电路设计复杂性高的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于开关控制的电容充 电控制方法,其中,该方法包括:
实时获取当前交流电源电压幅值、当前时刻以及当前时刻的半周 期计数值;
根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制交流电源开始为直流 母线电容充电;
根据当前时刻的半周期计数值控制所述交流电源停止为所述直流 母线电容充电;
其中,所述半周期为交流电源电压方向保持不变的一个连续时间 段。
在一些实施例中,实时获取当前时刻的半周期计数值,包括:
根据获取的当前交流电源电压幅值计算截止到当前时刻出现的过 零点的数量;
获取所述过零点的数量,将该数量作为当前时刻的半周期计数值;
其中,所述过零点为交流电源电压幅值为零的点。
在另一些实施例中,实时获取当前时刻的半周期计数值,包括:
通过半周期检测单元实时获取当前时刻的半周期计数值;
其中,所述半周期检测单元,连接交流电源,用于检测所述交流 电源的半周期,并计数。
进一步地,根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制交流电源 开始为直流母线电容充电,包括:
根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制开关的导通,为直流 母线电容充电;
其中,所述开关设置在所述交流电源与整流器之间。
在一些实施例中,根据当前交流电源电压幅值控制开关的导通, 包括:
当检测到交流电源电压幅值为零时,控制所述开关导通;以及,
在同一半周期内,当检测到交流电源电压幅值达到设定值时,控 制所述开关导通;
其中,所述设定值为所述上一次开关断开的时刻对应的交流电源 电压幅值。
在另一些实施例中,根据当前时刻控制开关的导通,包括:
如果当前时刻为半周期节点,则控制所述开关导通,
其中,所述半周期节点为半周期开始或结束的时刻;
以及,
在同一半周期内,如果满足预设条件:
当前时刻=t0+T-ton,则控制所述开关导通;
其中,t0为前一个半周期节点,T为半周期,ton为上一次开关导 通的时间。
进一步地,根据当前时刻的半周期计数值控制所述交流电源停止 为所述直流母线电容充电,包括:
根据当前时刻的半周期计数值确定预设脉宽;
在开关导通预设脉宽后,控制所述开关断开,停止为所述直流母 线电容充电,并记录所述开关断开的时刻对应的交流电源电压幅值, 以及开关导通的时间。
其中,所述开关设置在所述交流电源与整流器之间。
进一步地,根据当前时刻的半周期计数值确定预设脉宽,包括:
根据预设脉宽与当前时刻的半周期计数值的预设关系,确定预设 脉宽;其中,所述预设关系为:所述当前时刻的半周期计数值越大, 所述预设脉宽越长。
进一步地,所述预设关系具体为:
Figure BDA0002201425590000031
其中,T为交流电源的半周期,N为将半周期T均等分的份数,N 为大于等于4的整数。
进一步地,所述方法还包括:
当所述预设脉宽为1/4周期时,在所述开关导通半周期后,控制所 述开关断开,并且控制交流电源恢复正常运行,不再为直流母线电容 充电。
本发明还提供了一种基于开关控制的电容充电控制装置,其中, 该装置包括:
半周期检测单元,连接交流电源,用于检测所述交流电源的当前 时刻和半周期节点,并记录半周期节点数,以获取当前时刻的半周期 计数值;
电压检测单元,连接交流电源,用于检测所述交流电源的电压幅 值;
控制单元,输入端连接所述半周期检测单元和所述电压检测单元, 输出端连接开关,用于根据半周期检测单元和电压检测单元的检测结 果,控制所述开关的导通和断开。
所述开关,连接在交流电源和变流器之间,用于在导通时为直流 母线电容充电,断开时停止为直流母线电容充电。
进一步地,所述开关为断路器、接触器、可控硅器件、可控半导 体器件中的至少一种。
本发明还提供了一种变流器设备,包括上述电容充电控制装置。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程 序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现上述方法。
应用本发明的技术方案,通过根据当前交流电源电压幅值和当前 时刻的半周期计数值控制开始或停止为直流母线电容充电,实现直流 母线电容充电的智能化控制,无需设置充电电阻,简化了电路结构, 节约了空间,降低了成本,并且具有充电电压平稳,启动电流小等优 点。
附图说明
图1为一种现有直流母线电容的充电装置;
图2为另一种现有直流母线电容的充电装置;
图3为根据本发明实施例的电容充电控制方法的流程图;
图4为根据本发明另一实施例的电容充电控制方法的流程图;
图5为根据本发明另一实施例的交流电源的波形与控制脉冲开关 对应关系图;
图6为根据本发明另一实施例的开关控制脉冲图;
图7为根据本发明实施例的充电电流与利用电阻进行充电的充电 电流仿真波形对比图;
图8为根据本发明实施例的直流母线电压与利用电阻进行充电的 直流母线电压仿真波形对比图;
图9为根据本发明实施例的电容充电控制装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附 图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发 明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实 施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目 的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使 用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除 非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象 的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示: 单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文 中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第 三等来描述预设条件,但这些预设条件不应限于这些术语。这些术语 仅用来将不同预设条件区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的 情况下,第一预设条件也可以被称为第二预设条件,类似地,第二预 设条件也可以被称为第一预设条件。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成 为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。 类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件 或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测 (陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意 在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者装置不 仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包 括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由 语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品 或者装置中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
实施例1
图3为根据本发明实施例的电容充电控制方法的流程图,如图3 所示,该方法包括:
S101,实时获取当前交流电源电压幅值、当前时刻以及当前时刻 的半周期计数值;其中,所述半周期为交流电源电压方向保持不变的 一个连续时间段。
在本实施例中,可以通过与交流电源连接的电压检测单元,实现 对交流电源电压幅值的检测,所述电压检测单元接入交流电源的输出 线之间。
在本实施例中,可以通过两种方式,获取当前时刻的半周期计数 值:第一种方式是通过获取的当前交流电源电压幅值,计算半周期计 数值,具体地,包括:根据的截止到当前时刻获取的所有交流电源电 压幅值,计算截止到当前时刻出现的过零点的数量;获取所述过零点 的数量,将该数量作为当前时刻的半周期计数值;其中,所述过零点 为交流电源电压幅值为零的点。例如,根据截止到当前时刻获取的所 有交流电源电压幅值,计算出的截止到当前时刻出现的过零点的数量 为二,即截止到当前时刻,交流电源电压幅值为零的点一共出现过两 个,则当前时刻的半周期计数值为二,也就是说判断当前时刻处于第 二个半周期内。
通过实时获取交流电源电压幅值,来计算半周期计数值,能够实 现自动地获取半周期计数值,该方法简单,并且获得的计数值准确。
第二种方式是通过半周期检测单元实时获取当前时刻的半周期计 数值;其中,所述半周期检测单元,连接交流电源,用于检测所述交 流电源的半周期,并计数。具体地,所述半周期检测单元根据当前时 刻,判断截止到当前时刻,出现的半周期节点的数量,并将该数量作 为当前时刻的半周期计数值。其中,所述半周期节点为一个半周期开 始或结束的时刻,这里的半周期节点,与第一种方式中的过零点,在 交流电源的曲线上显示的是相同点,但是,其判断方法不同,判断一 个点是否为过零点是通过该点的交流电源电压幅值判断的,如果某点 的交流电源电压幅值为零,则判断该点为过零点;而判断一个点是否 为半周期节点,则是通过该点的时刻判断的,如果某一点的时刻为半 周期的整数倍,则该点为半周期节点。
通过实时获取半周期节点,来计算半周期计数值,只考虑时间变 化,相比于检测交流电源电压幅值,误差更小,获得的计数值更准确。
S102,根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制交流电源开始 为直流母线电容充电;
具体实施时,在每个半周期内,控制交流电源开始、停止为直流 母线电容充电的操作间隔执行两次,具体地,控制交流电源开始为直 流母线电容充电,持续一段时间后,停止为直流母线电容充电,间隔 一定时间,再控制交流电源开始为直流母线电容充电,再持续一段时 间后,停止为直流母线电容充电。
具体实施时,可以通过两种方式确定控制交流电源开始为直流母 线电容充电的时机,第一种方式是通过检测交流电源电压幅值,当检 测交流电源电压幅值达到设定值时,控制设置在所述交流电源与整流 器之间的开关导通,进而控制交流电源开始为直流母线电容充电;第 二种方式是通过检测当前时刻,在当前时刻满足设定值时,控制设置 在所述交流电源与整流器之间的开关导通,进而控制交流电源开始为 直流母线电容充电。
在一些实施例中,采用第一种方式,具体地,根据当前交流电源 电压幅值控制开关的导通,包括:在同一周期内,第一次控制开关导 通,具体包括:当检测到交流电源电压幅值为零时,控制所述开关导 通;在同一半周期内,第二次控制开关导通,包括:当检测到交流电 源电压幅值达到设定值时,控制所述开关导通;其中,所述设定值为 上一次所述开关断开的时刻对应的交流电源电压幅值。
通过检测交流电源电压幅值,根据交流电源电压幅值的检测结果 控制开关的导通,实现了开关自动控制,并且由于现有的电压幅值检 测设备检测精度较高,能够实现精确控制。
在另一些实施例中,采用第二种方式,具体地,根据当前时刻控 制开关导通,包括:在同一半周期内,第一次控制开关导通,具体包 括:如果当前时刻为半周期节点,则控制所述开关导通,其中,所述 半周期节点为一个半周期开始或结束的时刻;在同一半周期内,第二 次控制开关导通,具体包括:如果满足预设条件:
当前时刻=t0+T-ton,则控制所述开关导通;其中,t0为前一 个半周期节点,T为半周期,ton为上一次开关导通的时间。
通过检测当前时刻,控制开关导通,只考虑时间变化,由于时间 检测的精确度更高,因此能够实现更精准的控制,控制误差更小。
S103,根据当前时刻的半周期计数值控制所述交流电源停止为所 述直流母线电容充电;
具体地,根据当前时刻的半周期计数值控制所述交流电源停止为 所述直流母线电容充电,包括:根据当前时刻的半周期计数值确定预 设脉宽;在开关导通预设脉宽后,控制所述开关断开,停止为所述直 流母线电容充电,并记录所述开关断开的时刻对应的交流电源电压幅 值,其中,所述开关设置在所述交流电源与整流器之间。
在本实施例中,根据当前时刻的半周期计数值确定预设脉宽,包 括:根据预设脉宽与当前时刻的半周期计数值的预设关系,确定预设 脉宽;其中,所述预设关系为:所述当前时刻的半周期计数值越大, 所述预设脉宽越长。
在本实施例中,所述预设关系具体为:
Figure BDA0002201425590000082
其中,T为交流电源的周期,T为交流电源的半周期,N为将半周 期T均等分的份数,N为大于等于4的整数。
例如,具体实施时,将交流电源的半周期平均分成8份,每份为 1/16周期:在第一个半周期内,第一次控制开关导通后,持续导通1/16 周期后断开,并记录此时的交流电源电压幅值,记为第一幅值,在同 一半周期内,当第二次满足开关导通条件即:交流电源电压幅值达到 第一幅值或者当前时刻=t0+T-ton时,控制所述开关第二次导通, 持续导通1/8周期后断开;在第二个半周期内,第一次控制开关导通后, 持续导通1/8周期后断开,并记录此时的交流电源电压幅值,记为第二 幅值,在同一半周期内,当第二次到达第二幅值时控制所述开关第二 次导通,持续导通1/8周期后断开;在第三个半周期内,第一次控制开关导通后,持续导通3/16周期后断开,并记录此时的交流电源电压幅 值,记为第三幅值,在同一半周期内,当第二次到达第三幅值时控制 所述开关第二次导通,持续导通3/16周期后断开;在第四个半周期内, 第一次控制开关导通后,持续导通1/4周期后断开,并记录此时的交流 电源电压幅值,记为第四幅值,在同一半周期内,当第二次到达第四 幅值时控制所述开关第二次导通,持续导通1/4周期后断开,在第四个 半周期内,开关第一次导通、关闭与第二次导通关闭几乎无时间间隔, 即第一次开关关闭后,立即开启,相当于在第四个半周期内,开关累 计开通的时间为半周期,至此,充电过程完成,电容已充满电,并且 控制交流电源恢复正常运行,不再为直流母线电容充电,整个变流器 设备切换为正常工作状态。需要说明的是,在每个半周期内,交替执 行所述步骤S102和所述步骤S103,具体地,在每个半周期内,控制交 流电源开始、停止为直流母线电容充电的操作间隔执行两次,具体地,控制交流电源开始为直流母线电容充电,持续一段时间后,停止为直 流母线电容充电,间隔一定时间,再控制交流电源开始为直流母线电 容充电,在持续一段时间后,停止为直流母线电容充电。
在本实施例中,所述方法还包括:当所述预设脉宽为1/4周期时, 在所述开关导通半周期后,控制所述开关断开,此时,直流母线电容 已充满电,结束充电过程,退出充电模式,控制变流器设备恢复正常 运行。
通过根据当前交流电源电压幅值和当前时刻的半周期计数值控制 开始或停止为直流母线电容充电,实现直流母线电容充电的智能化控 制,无需设置充电电阻,简化了电路结构,节约了空间,降低了成本, 并且具有充电电压平稳,启动电流小等优点。
实施例2
下面按照时间顺序,详细说明本发明的另一可选实施例。
图4为根据本发明另一实施例的电容充电控制方法的流程图,如图 4所示,该方法包括:
S110,实时获取当前交流电源电压幅值、当前时刻以及当前时刻 的半周期计数值;此处的交流电源电压幅值、当前时刻以及当前时刻 的半周期计数值的获取方法,在上述实施例中已经介绍,此处不再赘 述。
S120,当检测到交流电源电压幅值满足第一预设条件或者当前时 刻满足第二预设条件时,控制所述开关导通;其中,所述第一预设条 件为交流电源电压幅值等于零;所述第二预设条件为当前时刻为半周 期节点;需要说明的是,此处半周期节点的判断方法在上述实施例中 已经介绍,此处不再赘述。
S130,在所述开关持续导通预设脉宽后,控制其断开,并记录所 述开关断开的时刻对应的交流电源电压幅值,以及开关导通的时间, 其中,所述预设脉宽与所述半周期计数值的满足预设关系;具体地, 所述预设关系为:所述当前时刻的半周期计数值越大,所述预设脉宽 越长。
在一些实施例中,所述预设关系具体可以为:
Figure BDA0002201425590000101
Figure BDA0002201425590000102
其中,T为交流电源的半周期,N为将半周期T均等分的份 数,N为大于等于4的整数。需要说明的是,此处的具体的预设关系为 本发明的一个优选的实施例,本领域技术人员可以根据实际情况设置 预设脉宽和半周期计数值的关系,例如:
Figure BDA0002201425590000103
等。
S140,当检测到交流电源电压幅值满足第三预设条件或者当前时 刻满足第四预设条件时,控制所述开关导通;其中,所述第三预设条 件为:电源电压幅值达到上一次开关断开的时刻对应的交流电源电压 幅值;所述第四预设条件为:当前时刻=t0+T-ton,其中,t0为前 一个半周期节点,T为半周期,ton为上一次开关导通的时间。
在本实施例中,所述方法还包括:当所述预设脉宽为1/4周期时, 在所述开关导通半周期后,控制所述开关断开,此时,直流母线电容 已充满电,结束充电过程,退出充电模式,交流电源恢复正常运行, 不再为直流母线电容充电,整个变流器设备切换为正常工作状态。
实施例3
结合图5-图9说明本实施例:
图5为根据本发明另一实施例的交流电源的波形与控制脉冲开关 对应关系图,如图5所示,首先检测交流电源的周期2T和过零点(0,T,2T,3T……nT),将开关K的控制周期分为交流电源正负半周期,同时 将交流电压按每个T/2时间进行m等分;
图6为根据本发明另一实施例的开关控制脉冲图,如图6所示,以 时间0时刻到时间T时刻为例:从过零点0时刻开始,先开通K的时间为 X脉宽,然后关断K,记录关断时刻的电压为V1;检测到交流电源电压 从最大值Vmax变为为V1时,再开通K的时间为X脉宽。
从时间T时刻到时间2T时刻:从过零点T时刻开始,先开通K的时 间为2X脉宽,然后关断K,记录关断时刻的电压为V2;检测到交流电 源电压从最小值Vmin变为V2时,开通K的时间为2X脉宽。
依次类推,这样每次以交流电压的过零点(0,T,2T,3T……nT) 为准,K的开通时间都增加X脉宽,逐次逼近T/2,直到最后开通的nT 脉宽时间等于T/2,此时充电过程完成。
图7为根据本发明实施例的充电电流与利用电阻进行充电的充电 电流仿真波形对比图,由图7的仿真波形对比图可以看出,采用本发明 的控制方法的充电电流波形峰值相对常规的使用充电电阻的充电电流 波形峰值要小,表明本实施例的控制方法启动电流更小,充电过程中 的电流波动更小,可靠性更高。
图8为根据本发明实施例的直流母线电压与利用电阻进行充电的 直流母线电压仿真波形对比图,由图8可见,采用本实施例的控制方法 的直流母线电压充电也比较平稳,初始状态下电压曲线斜率dv/dt小, 充电电压更平稳,而采用现有的充电电阻的方式,直流母线电压曲线 的初始状态下的斜率值较大,表明直流母线电压幅值忽然变大,在短 时间达到最大致,造成电路中的短时间内电压过大,容易导致电路中 电容、二极管等元器件损坏。
本发明能够实现在不使用充电电阻的情况下,仍能实现直流母线 电容的正常充电。由于不使用充电电阻,具有成本低、系统结构简单、 占用空间小等特点,能够有效的解决目前变流器系统内部的直流母线 电容充电系统成本高、占用空间大、结构设计复杂、整体安全性低等 问题,同时通过对开关K的智能控制,对比常见的带充电电阻R充电的 方式,具有操作步骤简单,充电电压平稳,启动电流小的优点。
实施例4
本实施例提供一种基于开关控制的电容充电控制装置:
图9为根据本发明实施例的电容充电控制装置的结构图,如图9所 示,该电容充电控制装置包括:
半周期检测单元10,连接至交流电源输出线,用于检测所述交流 电源的当前时刻和半周期节点,并记录半周期节点数,以获取当前时 刻的半周期计数值;
在本实施例中,所述半周期检测单元10具体用于:通过判断截止 到当前时刻,出现的半周期节点的数量,将该数量作为当前时刻的半 周期计数值。其中,所述半周期节点为一个半周期开始或结束的时刻。
在其他实施例中,所述半周期检测单元10具体用于,通过获取的 当前交流电源电压幅值,计算半周期计数值,具体地,包括:根据的 截止到当前时刻获取的所有交流电源电压幅值,计算截止到当前时刻 出现的过零点的数量;获取所述过零点的数量,将该数量作为当前时 刻的半周期计数值。
电压检测单元20,连接交流电源,用于检测所述交流电源的电压 幅值,交流电源的幅值检测设备,是本领域的公知技术,此处不再赘 述;
控制单元30,输入端连接所述半周期检测单元和所述电压检测单 元,输出端连接开关,用于根据半周期检测单元和电压检测单元的检 测结果,控制所述开关的导通和断开。
在本实施例中,所述控制单元30,具体用于,当检测到交流电源 电压幅值为零时,以及,当检测到交流电源电压幅值达到设定值时, 控制开关导通,其中,所述设定值为上一次所述开关断开的时刻对应 的交流电源电压幅值。
在其他实施例中,所述控制单元30,具体用于,在当前时刻为半 周期节点,或满足预设条件:当前时刻=t0+T-ton,则控制所述开 关导通,其中,所述半周期节点为半周期开始或结束的时刻,t0为前 一个半周期节点,T为半周期,ton为上一次开关导通的时间。
所述开关K,连接在交流电源和变流器之间,用于在导通时为直 流母线电容充电,断开时停止为直流母线电容充电,具体实施时,所 述开关可以为断路器、接触器、可控硅器件、可控半导体器件中的一 种。
通过本发明的电容充电控制装置,基于开关控制交流电源为直流 母线电容充电,不使用充电电阻,能够简化电路,节约变流器内部控 制,减低成本。
实施例5
本实施例提供一种变流器设备,包括上述电容充电控制装置,电 路结构简单,节约了空间和成本。
实施例6
本实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序, 其特征在于,所述程序被处理器执行时实现上述方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部 件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的 部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也 可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或 者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解 到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然 也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现 有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软 件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光 盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机, 服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所 述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而 非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领 域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技 术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修 改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种电容充电控制方法,其特征在于,所述方法包括:
实时获取当前交流电源电压幅值、当前时刻以及当前时刻的半周期计数值;
根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制交流电源开始为直流母线电容充电;
根据当前时刻的半周期计数值控制所述交流电源停止为所述直流母线电容充电;
其中,所述半周期为交流电源电压方向保持不变的一个连续时间段。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,实时获取当前时刻的半周期计数值,包括:
根据获取的当前交流电源电压幅值计算截止到当前时刻出现的过零点的数量;
获取所述过零点的数量,将该数量作为当前时刻的半周期计数值;
其中,所述过零点为交流电源电压幅值为零的点。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,实时获取当前时刻的半周期计数值,包括:
通过半周期检测单元实时获取当前时刻的半周期计数值;
其中,所述半周期检测单元,连接交流电源,用于检测所述交流电源的半周期,并计数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制交流电源开始为直流母线电容充电,包括:
根据当前交流电源电压幅值或当前时刻控制开关的导通,为直流母线电容充电;
其中,所述开关设置在所述交流电源与整流器之间。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据当前交流电源电压幅值控制开关的导通,包括:
当检测到交流电源电压幅值为零时,控制所述开关导通;以及,
在同一半周期内,当检测到交流电源电压幅值达到设定值时,控制所述开关导通;
其中,所述设定值为所述上一次开关断开的时刻对应的交流电源电压幅值。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据当前时刻控制开关的导通,包括:
如果当前时刻为半周期节点,则控制所述开关导通,
其中,所述半周期节点为半周期开始或结束的时刻;
以及,
在同一半周期内,如果满足预设条件:
当前时刻=t0+T-ton,则控制所述开关导通;
其中,t0为前一个半周期节点,T为半周期,ton为上一次开关导通的时间。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据当前时刻的半周期计数值控制所述交流电源停止为所述直流母线电容充电,包括:
根据当前时刻的半周期计数值确定预设脉宽;
在开关导通预设脉宽后,控制所述开关断开,停止为所述直流母线电容充电,并记录所述开关断开的时刻对应的交流电源电压幅值,以及开关导通的时间,
其中,所述开关设置在所述交流电源与整流器之间。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据当前时刻的半周期计数值确定预设脉宽,包括:
根据预设脉宽与当前时刻的半周期计数值的预设关系,确定预设脉宽;其中,所述预设关系为:所述当前时刻的半周期计数值越大,所述预设脉宽越长。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述预设关系具体为:
Figure FDA0002201425580000021
其中,T为交流电源的半周期,N为将半周期T均等分的份数,N为大于等于4的整数。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述预设脉宽为1/4周期时,在所述开关导通半周期后,控制所述开关断开,并且控制交流电源恢复正常运行,不再为直流母线电容充电。
11.一种电容充电控制装置,其特征在于,包括:
半周期检测单元,连接交流电源,用于检测所述交流电源的当前时刻和半周期节点,并记录半周期节点数,以获取当前时刻的半周期计数值;
电压检测单元,连接交流电源,用于检测所述交流电源的电压幅值;
控制单元,输入端连接所述半周期检测单元和所述电压检测单元,输出端连接开关,用于根据半周期检测单元和电压检测单元的检测结果,控制所述开关的导通和断开。
所述开关,连接在交流电源和变流器之间,用于在导通时为直流母线电容充电,断开时停止为直流母线电容充电。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述开关为断路器、接触器、可控硅器件、可控半导体器件中的至少一种。
13.一种变流器设备,其特征在于,包括权利要求11或12中所述的电容充电控制装置。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022077975A1 (zh) * 2020-10-16 2022-04-21 珠海格力电器股份有限公司 无充电回路的供电电路及电源管理系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10248245A (ja) * 1997-02-28 1998-09-14 Sanken Electric Co Ltd スイッチング電源装置
US20040179379A1 (en) * 2001-10-25 2004-09-16 Leo Nuutinen Rectifying circuit
CN102523666A (zh) * 2012-01-16 2012-06-27 杭州矽力杰半导体技术有限公司 一种高效率的led驱动电路及其驱动方法
CN203691249U (zh) * 2014-01-10 2014-07-02 中国石油大学(华东) 一种新型的预充电电路
CN104518655A (zh) * 2014-12-31 2015-04-15 国网上海市电力公司 一种母线电容预充电电路
CN104638949A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 Det国际控股有限公司 无电阻器预充电
CN105576955A (zh) * 2016-01-30 2016-05-11 深圳南云微电子有限公司 高压启动电路及高压启动方法
CN108233740A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 英飞凌科技股份有限公司 具有待机检测能力的整流器装置及其操作方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10248245A (ja) * 1997-02-28 1998-09-14 Sanken Electric Co Ltd スイッチング電源装置
US20040179379A1 (en) * 2001-10-25 2004-09-16 Leo Nuutinen Rectifying circuit
CN102523666A (zh) * 2012-01-16 2012-06-27 杭州矽力杰半导体技术有限公司 一种高效率的led驱动电路及其驱动方法
CN104638949A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 Det国际控股有限公司 无电阻器预充电
CN203691249U (zh) * 2014-01-10 2014-07-02 中国石油大学(华东) 一种新型的预充电电路
CN104518655A (zh) * 2014-12-31 2015-04-15 国网上海市电力公司 一种母线电容预充电电路
CN105576955A (zh) * 2016-01-30 2016-05-11 深圳南云微电子有限公司 高压启动电路及高压启动方法
CN108233740A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 英飞凌科技股份有限公司 具有待机检测能力的整流器装置及其操作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHIHAO ZHONG 等: "A Cost-effective Circuit for Three-Level Flying-Capacitor Buck Converter Combining the Soft-start,Flying Capacitor Pre-charging and Snubber Functions", 《2014 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022077975A1 (zh) * 2020-10-16 2022-04-21 珠海格力电器股份有限公司 无充电回路的供电电路及电源管理系统

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