CN112910278A - 电能路由器电路、路由器及电能路由器电路的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电能路由器电路、路由器以及电能路由器电路的控制方法。电能路由器的第一变压器的共高频磁芯在向换流器传输电能时,线圈与磁芯互感,换流器从磁芯获取电能。磁芯上有时会产生异常高频振荡,磁芯上的异常高频振荡会在直流换流器中引发异常高频振荡,异常高频振荡的频率范围从几百kHz至几十MHz。这种振荡会导致一些问题:会误触发直流换流器所接的负载发生保护动作;有时还会引起负载的直流电压升高,影响负载的安全稳定运行。在直流换流器中出现异常的高频振荡时,高频振荡抑制模块对直流换流器的异常高频振荡进行消耗,避免了直流换流器中发生异常高频振荡时引发的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电力设备技术领域,具体涉及电能路由器电路、路由器及电能路由器电路的控制方法。
背景技术
电能路由器是未来能源互联网的核心装备。目前的电能路由器多采用共高频磁芯以及共高频母线的方式实现多个换流器的组合。这类电能路由器能够提高功率密度,便于模块化制造、控制和运维。不过,在这类电能路由器中,有时在高频磁芯或者高频母线上会出现高频振荡,频率范围从几百kHz至几MHz。这些振荡有时会误触发换流器所接负载的保护动作,有时会引起换流器所接负载的直流电压升高,影响负载的安全稳定运行。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了电能路由器电路、路由器以及电能路由器电路的控制方法,解决了目前的电能路由器中发生高频振荡时引发的问题。
第一方面,本申请提供的一种电能路由器,包括:第一变压器,所述第一变压器包括磁芯;换流器,设置于所述磁芯的输出端,多个所述换流器共用一个所述磁芯,其中,所述换流器包括直流换流器;以及高频振荡抑制模块,所述高频振荡抑制模块与所述直流换流器并联,所述高频振荡抑制模块用于消耗所述直流换流器上出现的异常高频振荡。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述高频振荡抑制模块包括:电阻,与所述直流换流器并联。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述高频振荡抑制模块还包括:开关,所述开关的第一端与所述直流换流器的第一输出端连接,所述开关的第二端与所述电阻的第一端连接,所述电阻的第二端与所述直流换流器的第二输出端连接。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述直流换流器包括低压直流换流器。
第二方面,本申请提供一种电能路由器电路,包括:高频母线;换流器,连接于所述高频母线上;以及高频振荡抑制模块,所述高频振荡抑制模块与所述高频母线并联,所述高频振荡抑制模块用于消耗所述高频母线上出现的异常高频振荡。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,进一步包括:第二变压器,所述第二变压器的第一端与所述高频母线连接,所述第二变压器的第二端与所述换流器连接。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述高频振荡抑制模块包括:电阻,与所述高频母线并联。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述高频振荡抑制模块还包括:开关,所述开关的第一端与所述高频母线的第一高频线路连接,所述开关的第二端与所述电阻的第一端连接,所述电阻的第二端与所述高频母线的第二高频线路连接。
第三方面,本申请提供一种电能路由器,包括:上述任一项实现方式所述的电能路由器电路。
第四方面,本申请提供一种电能路由器电路的控制方法,上述实现方式所述的电能路由器电路,所述控制方法包括:当电能路由器电路正常运行时,施加具有第一电压幅值的第一控制信号至所述开关,所述第一控制信号用于控制所述开关断开;以及当电能路由器电路存在异常高频振荡时,施加具有第二电压幅值的第二控制信号至所述开关,所述第二控制用于控制所述开关导通。
本申请在使用时,可应用于电能路由器,电能路由器的第一变压器的共高频磁芯在向换流器传输电能时,线圈与磁芯互感,换流器从磁芯获取电能。在这种方式中,磁芯上有时会产生异常高频振荡,磁芯上的异常高频振荡会在直流换流器中引发异常高频振荡,一般会在直流换流器的电能输出端口上产生高频振荡,高频振荡抑制模块与直流换流器并联,对直流换流器上产生的异常高频振荡的能量进行消耗。异常高频振荡的频率范围从几百kHz至几十MHz。这种振荡会导致一些问题:会误触发直流换流器所接的负载发生保护动作;有时还会引起负载的直流电压升高,影响负载的安全稳定运行。在直流换流器中出现异常的高频振荡时,高频振荡抑制模块对直流换流器的异常高频振荡进行消耗,避免了直流换流器中发生异常高频振荡时引发的问题。在另外一些情况中,高频母线用于传输电能,换流器从高频母线中获取电能并输出直流电或交流电,高频振荡抑制模块连接在高频母线中。在高频母线输送电能时,高频母线上可能会发生异常高频振荡,高频振荡抑制模块对高频母线上的高频振荡进行消耗,从而避免了异常高频振荡传至换流器,影响换流器上所接的负载。
附图说明
图1所示为本申请一实施例提供的一种电能路由器电路的电路图。
图2所示为本申请另一实施例提供的一种电能路由器电路的电路图。
图3为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1所示为本申请一实施例提供的一种电能路由器电路的电路图。本申请提供一种电能路由器电路,如图1所示,包括:第一变压器、换流器2和高频振荡抑制模块3;其中,所述第一变压器包括磁芯1;换流器设置于所述磁芯1的输出端,多个所述换流器2共用一个所述磁芯1,其中,所述换流器2包括直流换流器21,直流换流器21的线圈22与磁芯1互感,从而从磁芯1中获取电能;所述高频振荡抑制模块3与所述直流换流器21并联,所述高频振荡抑制模块3用于消耗所述直流换流器21上出现的异常高频振荡。
本实施例在使用时,可应用于电能路由器,电能路由器的第一变压器的共高频磁芯1在向换流器2传输电能时,线圈22与磁芯1互感,换流器2从磁芯1获取电能。在这种方式中,磁芯1上有时会产生异常高频振荡,磁芯1上的异常高频振荡会在直流换流器21中引发异常高频振荡,一般会在直流换流器21的电能输出端口上产生高频振荡,高频振荡抑制模块3与直流换流器21并联,对直流换流器21上产生的异常高频振荡的能量进行消耗。异常高频振荡的频率范围从几百kHz至几十MHz。这种振荡会导致一些问题:会误触发直流换流器21所接的负载发生保护动作;有时还会引起负载的直流电压升高,影响负载的安全稳定运行。在直流换流器21中出现异常的高频振荡时,高频振荡抑制模块3对直流换流器21的异常高频振荡进行消耗,避免了直流换流器21中发生异常高频振荡时引发的问题。
在一实施例中,如图1所示,所述高频振荡抑制模块3包括:电阻31,电阻31与所述直流换流器21并联。
本实施例在使用时,如图1所示,所述直流换流器21的电能输出端口包括有第一输出端dc+和第二输出端dc-;电阻31的一端连接在所述第一输出端dc+上,电阻31的另一端连接在所述第二输出端dc-上。直流换流器21通过第一输出端dc+和第二输出端dc-进行电能输出,例如可输出低压直流,电阻31消耗掉第一输出端dc+和第二输出端dc-上的异常高频振荡的能量,削弱异常高频振荡向电路其他部分的传播能力,例如可削弱异常高频振荡向第一输出端dc+和第二输出端dc-上所接负载的传播能力,避免了异常高频振荡的不良影响。
在一实施例中,如图1所示,所述高频振荡抑制模块3进一步包括:开关32,所述开关32的第一端与所述直流换流器21的第一输出端连接,所述开关32的第二端与所述电阻31的第一端连接,所述电阻31的第二端与所述直流换流器21的第二输出端连接,开关32用于控制所述振荡抑制电阻32是否进行消耗高频振荡。
本实施例在使用时,通过开关32来控制电阻31是否投入对异常高频振荡能量的消耗。当需要使用电阻31进行消耗异常高频振荡时,将开关32闭合;当不需要使用电阻31进行消耗异常高频振荡时,将开关32断开。在高频振荡并不剧烈时,或者高频振荡不属于异常高频振荡时,可断开开关32,避免振荡抑制电阻31过度消耗直流换流器21的输出电能。
在一实施例中,所述直流换流器包括低压直流换流器,在本实施例中,高频振荡抑制模块3主要对低压直流换流器中的异常高频振荡进行消耗。
图2所示为本申请另一实施例提供的一种电能路由器电路的电路图。在一实施例中,如图2所示,所述电能供电电路包括:高频母线4、换流器2和高频振荡抑制模块3;其中,换流器2连接于所述高频母线4上;所述高频振荡抑制模块3与所述高频母线4并联,所述高频振荡抑制模块3用于消耗所述高频母线4上出现的异常高频振荡。
本实施例在使用时,高频母线4用于传输电能,换流器2从高频母线4中获取电能并输出直流电或交流电,高频振荡抑制模块3连接在高频母线4中。在高频母线4输送电能时,高频母线4上可能会发生异常高频振荡,高频振荡抑制模块3对高频母线4上的高频振荡进行消耗,从而避免了异常高频振荡传至换流器2,影响换流器2上所接的负载。
在一实施例中,如图2所示,所述电能供电电路进一步包括:第二变压器5,所述第二变压器5的第一端与所述高频母线4连接,所述第二变压器5的第二端与所述换流器2连接。本实施例在使用时,通过第二变压器5连接高频母线4和换流器2,能够避免换流器2从高频母线4获取的电能的电压过高,在电压过低时也能够进行升压。
在一实施例中,如图2所示,所述高频振荡抑制模块3包括:电阻31,与所述高频母线4并联。
本实施例在使用时,所述高频母线4包括:第一高频线路HF1和第二高频线路HF2,所述换流器2通过所述变压器5连接于所述第一高频线路HF1和/或第二高频线路HF2上;其中,电阻31的一端连接在所述高频母线4的第一高频线路HF1上,电阻31的另一端连接在所述高频母线4的所述第二高频线路HF2上,用于对所述第一高频线路HF1和所述第二高频线路HF2上的高频振荡进行消耗。
本实施例在使用时,电阻31直接对高频母线4的第一高频线路HF1和第二高频线路HF2上发生的异常高频振荡进行消耗,避免了异常高频振荡通过第一高频线路HF1和第二高频线路HF2传至换流器2中,避免影响换流器2上所接的负载。
在一实施例中,如图2所示,所述高频振荡抑制模块3进一步包括:开关32,所述开关32的第一端与所述高频母线4的第一高频线路HF1连接,所述开关32的第二端与所述电阻31的第一端连接,所述电阻31的第二端与所述高频母线4的第二高频线路HF2连接,开关32用于控制电阻31是否进行消耗异常高频振荡。
本实施例在使用时,通过开关32来控制电阻31是否投入对异常高频振荡能量的消耗。当需要使用电阻31进行消耗异常高频振荡时,将开关32闭合;当不需要使用电阻31进行消耗异常高频振荡时,将开关32断开。在异常高频振荡并不剧烈时,可断开开关32,避免电阻31过度消耗第一高频线路HF1和第二高频线路HF2上输送的电能。
在一实施例中,本申请提供一种电能路由器,包括:电能路由器本体;以及上述任一项实施例所述的电能路由器电路。
在一实施例中,本申请还提供一种电能路由器电路的控制方法,适用于图1和图2所述的电能路由器电路,控制方法包括:
步骤101、当电能路由器电路正常运行时,施加具有第一电压幅值的第一控制信号至所述开关,所述第一控制信号用于控制所述开关断开;步骤102、当电能路由器电路存在异常高频振荡时,施加具有第二电压幅值的第二控制信号至所述开关,所述第二控制用于控制所述开关导通。
本实施例在使用时,开关可以例如是薄膜晶体管,当开关为PMOS管时,低电平时导通,即开关闭合。在本实施例中,可以根据需要或实际情况来断开或闭合开关,即可以根据需要或实际情况来使得电阻是否投入对异常高频振荡的消耗。在不需要消耗异常高频振荡,或没有异常高频振荡时,控制开关断开,电阻便不会消耗直流换流器或高频母线中的电能,起到了节省能耗的作用。在需要消耗异常高频振荡时,闭合开关即可对异常高频振荡进行消耗。
在一实施例中,电能路由器电路的控制器,包括:高频振荡检测单元和处理器;其中,高频振荡检测单元连接于所述电能路由器电路中,例如可连接于直流换流器上和/或高频母线上,高频振荡检测单元用于检测异常高频振荡;处理器分别与所述高频振荡检测单元和所述开关电连接,获取所述高频振荡检测单元检测到的所述高频振荡的信号,处理器配置为:获取到所述高频振荡的信号时,控制所述开关闭合;未获取到所述高频振荡的信号时,控制所述开关断开。
本实施例在使用时,通过高频振荡检测单元对异常高频振荡进行检测,当检测到异常高频振荡时,处理器向开关施加具有第一电压幅值的第一控制信号,开关切换为闭合状态,电阻对高频振荡进行消耗;当未检测到电能供电电路中发生高频振荡时,施加具有第二电压幅值的第二控制信号至所述开关,处理器控制开关保持断开状态,电阻不参与高频振荡的消耗,避免浪费电能。本实施例中,可以根据是否有异常高频振荡来自动地切换开关的状态,以自动地控制电阻是否投入使用。具体的,高频振荡检测单元可包括电流波形检测器、电流波形分析仪、电流信号检测器等具有波形检测功能的器件,将其接入直流换流器或高频母线中,能够检测直流换流器或高频母线中的电流波形,处理器获取电流波形进行分析,当电流波形发生预设的高频振荡波形时,预设的高频振荡波形即为异常高频振荡,处理器控制开关闭合;当电流波形未发生预设的高频振荡波形时,处理器控制开关保持断开状态。
下面,参考图3来描述根据本申请实施例的电子设备。图3所示为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
如图3所示,本申请提供一种电子设备100,所述电子设备100包括:处理器1001;以及用于存储所述处理器1001可执行指令的存储器1002;其中,所述处理器1001用于执行上述任一实施例所述的电能路由器电路的控制方法。
电子设备100包括一个或多个处理器1001和存储器1002。
处理器1001可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备100中的其他组件以执行期望的功能。
存储器1002可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器1001可以运行所述程序指令,以实现上文所述的本申请的各个实施例的电能路由器电路的控制方法或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输电线检测误差参数等各种内容。
在一个示例中,电子设备100还可以包括:输入装置1003和输出装置1004,这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
该输入装置1003可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置1004可以向外部输出各种信息,包括确定出的运动数据等。该输出装置1004可以包括例如显示器、通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图3中仅示出了该电子设备100中与本申请有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备100还可以包括任何其他适当的组件。
除了上述方法和设备以外,本申请的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书中描述的根据本申请各种实施例的电能路由器电路的控制方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书根据本申请各种实施例的电能路由器电路的控制方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电能路由器电路,其特征在于,包括:
第一变压器,所述第一变压器包括磁芯;
换流器,设置于所述磁芯的输出端,多个所述换流器共用一个所述磁芯,其中,所述换流器包括直流换流器;以及
高频振荡抑制模块,所述高频振荡抑制模块与所述直流换流器并联,所述高频振荡抑制模块用于消耗所述直流换流器上出现的异常高频振荡。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述高频振荡抑制模块包括:
电阻,与所述直流换流器并联。
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述高频振荡抑制模块还包括:
开关,所述开关的第一端与所述直流换流器的第一输出端连接,所述开关的第二端与所述电阻的第一端连接,所述电阻的第二端与所述直流换流器的第二输出端连接。
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述直流换流器包括低压直流换流器。
5.一种电能路由器电路,其特征在于,包括:
高频母线;
换流器,连接于所述高频母线上;以及
高频振荡抑制模块,所述高频振荡抑制模块与所述高频母线并联,所述高频振荡抑制模块用于消耗所述高频母线上出现的异常高频振荡。
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,进一步包括:
第二变压器,所述第二变压器的第一端与所述高频母线连接,所述第二变压器的第二端与所述换流器连接。
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述高频振荡抑制模块包括:
电阻,与所述高频母线并联。
8.根据权利要求7所述的电路,其特征在于,所述高频振荡抑制模块还包括:
开关,所述开关的第一端与所述高频母线的第一高频线路连接,所述开关的第二端与所述电阻的第一端连接,所述电阻的第二端与所述高频母线的第二高频线路连接。
9.一种电能路由器,其特征在于,包括:
权利要求1~8任一项所述的电能路由器电路。
10.一种电能路由器电路的控制方法,适用于权3、4和8中任一项所述的电能路由器电路,其特征在于,所述控制方法包括:
当电能路由器电路正常运行时,施加具有第一电压幅值的第一控制信号至所述开关,所述第一控制信号用于控制所述开关断开;以及
当电能路由器电路存在异常高频振荡时,施加具有第二电压幅值的第二控制信号至所述开关,所述第二控制用于控制所述开关导通。
Priority Applications (1)
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