CN113691154B - 逆变器控制装置、逆变设备及控制方法 - Google Patents

逆变器控制装置、逆变设备及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于逆变器技术领域,提供了逆变器控制装置、逆变设备及控制方法,其中,逆变器控制装置,用于控制飞跨电容型逆变器工作,包括第一开关模块和控制模块;第一开关模块受控于控制模块;第一开关模块用于连接在飞跨电容型逆变器的直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间;控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第一开关模块和控制飞跨电容型逆变器的第一逆变桥,以使直流电源通过第一回路为第一飞跨电容充电。本发明可以实现飞跨电容型逆变器充电缓启,降低器件的选型要求。

Description

逆变器控制装置、逆变设备及控制方法
技术领域
本发明属于逆变器控制技术领域,尤其涉及一种逆变器控制装置、逆变设备及控制方法。
背景技术
在大功率电源系统中,飞跨电容型逆变器可以解决二极管钳位型逆变器中钳位二极管耐压不均衡及反向电压难以快速恢复的问题,同时可以使各开关器件承受相同的电压,提高逆变器输出电压和输出功率,可以直接向负载交流供电,具有广泛的应用前景。
飞跨电容型逆变器通常会工作在输入为1500Vdc的工况下,在飞跨电容型逆变器启动工作时,逆变桥的部分开关器件会承受电源的全部电压,导致在该部分开关器件选型时,存在选型困难和成本较高的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种三相变流器控制电路、逆变设备及控制方法,以解决现有技术中在飞跨电容型逆变器启动工作时,逆变桥的部分开关器件会承受电源的全部电压,导致在该部分开关器件选型时,选型困难和成本较高的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种逆变器控制装置,用于控制飞跨电容型逆变器启动,包括第一开关模块和控制模块;第一开关模块受控于控制模块;
第一开关模块用于连接在飞跨电容型逆变器的直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间;
当第一开关模块用于连接在直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端之间,或者,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第一开关模块和控制飞跨电容型逆变器的第一逆变桥,以使直流电源、第一开关模块、第一逆变桥和第一飞跨电容形成第一回路,直流电源通过第一回路为第一飞跨电容充电;
当第一开关模块用于连接在直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第一开关模块,以使直流电源、第一开关模块和第一飞跨电容形成第二回路,直流电源通过第二回路为第一飞跨电容充电;
其中,控制模块还用于在检测到第一飞跨电容两端的电压不小于第一电压时,控制第一开关模块断开,并控制第一逆变桥开始工作;在第一开关模块断开后,直流电源向第一飞跨电容提供第一电压。
本发明实施例的第二方面提供了一种逆变设备,包括如上第一方面的逆变器控制装置,逆变设备还包括第一输出端和飞跨电容型逆变器;飞跨电容型逆变器包括直流电源、第一逆变桥和第一飞跨电容;其中,第一逆变桥受控于控制模块;第一输出端用于输出第一相电;
直流电源,正极与第一逆变桥的输入正极连接,负极与第一逆变桥的输入负极连接,中点与第一逆变桥的输入桥臂中点连接,直流电源的中点用于提供零电位;其中,第一逆变桥通过受控端受控于控制模块;
第一飞跨电容连接在第一逆变桥的输出桥臂的两端;第一逆变桥的输出端分别与第一输出端和第一逆变桥的输出桥臂的中点连接。
本发明实施例的第三方面提供了一种控制方法,适用于如上第一方面的逆变器控制装置中的控制模块如上第二方面的逆变设备中的控制模块,控制方法包括:
在飞跨电容型逆变器启动时:
若飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容两端的电压小于第一电压,则控制第一开关模块由断开状态切换为导通状态;
在第一开关模块处于导通状态后,若第一飞跨电容两端的电压不小于第一电压,则控制第一开关模块由导通状态切换为断开状态,并控制飞跨电容型逆变器的第一逆变桥开始工作。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
本发明的逆变器控制装置包括第一开关模块和控制模块;第一开关模块受控于控制模块;第一开关模块与飞跨电容型逆变器采用不同连接方式时,直流电源会通过不同的充电回路在飞跨电容型逆变器启动时为第一飞跨电容预充电;如:通过控制第一开关模块和控制飞跨电容型逆变器的第一逆变桥,以使直流电源、第一开关模块、第一逆变桥和第一飞跨电容形成第一回路,直流电源通过第一回路为第一飞跨电容充电,或者控制第一开关模块,以使直流电源、第一开关模块和第一飞跨电容形成第二回路,直流电源通过第二回路为第一飞跨电容充电;在为第一飞跨电容预充电完成后在启动第一逆变桥工作,可以降低飞跨电容型逆变器启动时对第一逆变桥的开关器件的耐压要求,低耐压的开关器件具有更好的工作特性和更低的损耗,进而提高了逆变器的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种飞跨电容型逆变器的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种逆变器控制装置的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的又一种逆变器控制装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的再一种逆变器控制装置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种逆变器控制装置的电路结构示意图;
图6是本发明实施例提供的第四种逆变器控制装置的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的逆变设备的电路结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1,其示出了本发明实施例提供的一种飞跨电容型逆变器的结构示意图。如图1所示,该飞跨电容型逆变器包括直流电源、逆变桥和飞跨电容CF,逆变桥包括开关管Q1~Q8。
在该飞跨电容型逆变器正常工作时,直流电源经逆变桥输出交流电。在该飞跨电容型逆变器启动时,飞跨电容CF还未充电,相当于导线,直流电源的电压会直接加在逆变桥的部分开关管上(如开关管Q3或开关管Q7)。而一般情况下直流电源的电压会不小于1500Vdc,对开关管的耐压值有较高的要求,开关管耐压值越高,选型越困难,且内阻也高,影响飞跨电容型逆变器的工作效率。
本发明实施例提供一种逆变器控制装置,用于控制飞跨电容型逆变器工作,包括第一开关模块和控制模块;第一开关模块受控于控制模块;
第一开关模块用于连接在飞跨电容型逆变器的直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间;
当第一开关模块用于连接在直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端之间,或者,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第一开关模块和控制飞跨电容型逆变器的第一逆变桥,以使直流电源、第一开关模块、第一逆变桥和第一飞跨电容形成第一回路,直流电源通过第一回路为第一飞跨电容充电;
示例性的,参见图2,其示出本发明实施例提供的一种逆变器控制装置的结构示意图。如图2所示,第一开关模块101用于连接在直流电源201的正极和第一飞跨电容202的第一端之间,直流电源201的正极还与第一逆变桥203的输入正极连接,直流电源201的负极与第一逆变桥203的输入负极连接。此时,控制模块102用于在飞跨电容型逆变器20启动时,控制第一开关模块101和控制第一逆变桥203,以使直流电源201、第一开关模块101、第一逆变桥203和第一飞跨电容202形成第一回路,直流电源201通过第一回路为第一飞跨电容202充电。此时,第一回路可以表示为:
直流电源201的正极-第一开关模块101-第一飞跨电容202-第一逆变桥203-直流电源201的负极。
参见图3,其示出了本发明实施例提供的又一种逆变器控制装置的结构示意图。如图3所示,第一开关模块101用于连接在直流电源201的负极和第一飞跨电容202的第二端之间,直流电源201的正极与第一逆变桥203的输入正极连接,直流电源201的负极还与第一逆变桥203的输入负极连接。此时,控制模块102用于在飞跨电容型逆变器20启动时,控制第一开关模块101和控制第一逆变桥203,以使直流电源201、第一开关模块101、第一逆变桥203和第一飞跨电容202形成第一回路,直流电源201通过第一回路为第一飞跨电容202充电。此时,第一回路可以表示为:
直流电源201的正极-第一逆变桥203-第一飞跨电容202-第一开关模块101-直流电源201的负极。
当第一开关模块用于连接在直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第一开关模块,以使直流电源、第一开关模块和第一飞跨电容形成第二回路,直流电源通过第二回路为第一飞跨电容充电;
示例性的,参见图4,其示出了本发明实施例提供的再一种逆变器控制装置的结构示意图。如图4所示,第一开关模块101用于连接在直流电源201的正极和第一飞跨电容202的第一端之间,和,用于连接在直流电源201的负极和第一飞跨电容202的第二端之间,直流电源201的正极还用于与第一逆变桥203的输入正极连接,直流电源201的负极还用于与第一逆变桥203的输入负极连接。此时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第一开关模块101,以使直流电源201、第一开关模块101和第一飞跨电容202形成第二回路,直流电源201通过第二回路为第一飞跨电容充电。此时,第二回路可以表示为:
直流电源201的正极-第一开关模块101-第一飞跨电容202-第一开关模块101-直流电源201的负极。
其中,控制模块还用于在检测到第一飞跨电容两端的电压不小于第一电压时,控制第一开关模块断开,并控制第一逆变桥开始工作;在第一开关模块断开后,直流电源向第一飞跨电容提供第一电压。
可选的,控制模块102可以为微控制单元MCU(Microcontroller Unit)。
示例性的,参见图5,其示出了本发明实施例提供的一种逆变器控制装置的电路结构示意图。如图5所示,第一逆变桥可以包括开关管Q1~Q8,该八个开关管均受控于控制模块。第一开关模块可以包括第一限流单元R1、第一开关单元K1、第二限流单元R2、第二开关单元K2,第一开关单元K1和第二开关单元K2均受控于控制模块。
具体的,在飞跨电容型逆变器启动时,控制模块控制第一开关单元K1和第二开关单元K2闭合,直流电源向第一飞跨电容预充电。在第一飞跨电容两端的电压达到第一电压后,控制模块控制第一开关单元K1和第二开关单元K2断开,同时控制开关管Q1~Q8正常工作。
本发明实施例通过增加辅助回路(第一回路或第二回路)为飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容进行预充电,实现飞跨电容型逆变器的缓启动,可以降低飞跨电容型逆变器中第一逆变桥的部分开关管的承压,在选型时,可以选取耐压值较低的开关管,耐压值较低的开关管具有更低的损耗,通过这种方式可以在不影响飞跨电容型逆变器正常工作的情况下,既降低了成本,还提高了效率。
在本发明的一些实施例中,第一开关模块包括第一限流单元和第一开关单元;第一限流单元的第二端与第一开关的单元的第一端连接;第一开关单元受控于控制模块;
若第一开关模块连接在飞跨电容型逆变器的直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容的第一端之间,则第一限流单元的第一端与直流电源的正极连接,第一开关单元的第二端与第一飞跨电容的第一端连接;
若第一开关模块连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间,则第一限流单元的第一端与直流电源的负极连接,第一开关单元的第二端与第一飞跨电容的第二端连接;
其中,控制模块还用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第一开关单元和控制第一逆变桥,以使直流电源、第一开关单元、第一限流单元、第一逆变桥和第一飞跨电容形成第一回路,直流电源通过第一回路为第一飞跨电容充电。
可选的,第一限流单元用于在为第一飞跨电容充电缓启时起保护限流作用,可以提高飞跨电容型逆变器工作的可靠性,第一限流单元和第一开关电源串联连接,二者的位置可以互换,不影响第一飞跨电容的充电缓启动,即:第一限流单元的第一端与第一开关的单元的第二端连接。
示例性的,以对第一飞跨电容进行充电缓启为例进行说明,在控制模块控制第一开关单元闭合后,可以对应控制第一逆变桥中部分开关管导通,以实现对第一飞跨电容进行充电缓启,充电缓启线路如下:
当第一开关模块分别与直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端连接时,第一回路可以表示为:
直流电源的正极-第一限流单元-第一开关单元-第一飞跨电容-第一逆变桥-直流电源的负极;或者,直流电源的正极-第一开关单元-第一限流单元-第一飞跨电容-第一逆变桥-直流电源的负极。
当第一开关模块分别与直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端连接时,第一回路可以表示为:
直流电源的正极-第一飞跨电容-第一逆变桥-第一开关单元-第一限流单元-直流电源的负极;或者,直流电源的正极-第一飞跨电容-第一逆变桥-第一限流单元-第一开关单元-直流电源的负极。
在本发明的一些实施例中,第一开关模块包括第二限流单元、第二开关单元、第三开关单元和第三限流单元;第二限流单元的第二端与第二开关单元的第一端连接;第三限流单元的第二端与第三开关单元的第一端连接;第二开关单元和第三开关单元均受控于控制模块;
若第一开关模块连接在直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端之间,和,连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间,则,第二限流单元的第一端与直流电源的正极连接,第二开关单元的第二端与第一飞跨电容的第一端连接,第三限流单元的第一端与直流电源的负极连接,第三开关单元的第二端与第一飞跨电容的第二端连接;
其中,控制模块还用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第二开关单元和控制第三开关单元,以使直流电源、第二开关单元、第二限流单元、第一飞跨电容、第三开关单元和第三限流单元形成第二回路,直流电源通过第二回路为第一飞跨电容充电。
示例性的,以对第一飞跨电容进行充电缓启为例进行说明,在控制模块控制第二开关单元和第三开关单元闭合后,第一飞跨电容充电缓启线路即第二回路为:
直流电源的正极-第二限流单元-第二开关单元-第一飞跨电容-第三开关单元-第三限流单元-直流电源的负极;其中,第二限流单元和第二开关单元的位置可以互换,第三开关单元和第三限流单元的位置也可以互换,互换均不影响第一飞跨电容的充电缓启。
本发明实施例提供的逆变器控制装置可以实现对各相飞跨电容的充电缓启,有多种缓启方式,在实际应用时,可以根据设计需求或是其余条件对各相飞跨电容选取合适的充电缓启线路设计,多种充电缓启线路的设计极大降低了电路设计的难度,提高了电路设计效率和灵活性。
在本发明的一些实施例中,装置还包括第二开关模块和第三开关模块;第二开关模块和第三开关模块均受控于控制模块;
第二开关模块用于连接在直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第二飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间;
当第二开关模块用于连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,或者,用于连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第二开关模块和控制飞跨电容型逆变器的第二逆变桥,以使直流电源、第二开关模块、第二逆变桥和第二飞跨电容形成第三回路,直流电源通过第三回路为第二飞跨电容充电;
示例性的,参见图6,其示出了本发明实施例提供的第四种逆变器控制装置的结构示意图。如图6所示,第二开关模块103用于连接在直流电源201的正极和第二飞跨电容202的第一端之间,直流电源201的正极还与第二逆变桥205的输入正极连接,直流电源201的负极与第二逆变桥205的输入负极连接。此时,控制模块102用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第二开关模块103和控制第二逆变桥205,以使直流电源201、第二开关模块103、第二逆变桥205和第二飞跨电容204形成第三回路,直流电源201通过第三回路为第二飞跨电容204充电。此时,第三回路可以表示为:
直流电源201的正极-第二开关模块103-第二飞跨电容204-第二逆变桥205-直流电源201的负极。
第二开关模块103用于连接在直流电源201的负极和第二飞跨电容204的第二端之间时,第三回路可以表示为:
直流电源201的正极-第二逆变桥205-第二飞跨电容204-第二开关模块103-直流电源201的负极。
当第二开关模块用于连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第二开关模块,以使直流电源、第二开关模块和第二飞跨电容形成第四回路,直流电源通过第四回路为第二飞跨电容充电;
示例性的,第二开关模块用于连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间,直流电源201的正极还用于与第二逆变桥205的输入正极连接,直流电源201的负极还用于与第二逆变桥205的输入负极连接。此时,控制模块102用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第二开关模块103,以使直流电源201、第二开关模块103和第二飞跨电容204形成第四回路,直流电源201通过第四回路为第二飞跨电容充电;此时,第四回路可以表示为:
直流电源201的正极-第二开关模块103第二飞跨电容204-第二开关模块103-直流电源201的负极。
控制模块还用于在检测到第二飞跨电容两端的电压不小于第一电压时,控制第二开关模块断开,并控制第二逆变桥开始工作;在第二开关模块断开后,直流电源向第二飞跨电容提供第一电压;
第三开关模块用于连接在直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第三飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间;
当第三开关模块用于连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,或者,用于连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第三开关模块和控制飞跨电容型逆变器的第三逆变桥,以使直流电源、第三开关模块、第三逆变桥和第三飞跨电容形成第五回路,直流电源通过第五回路为第三飞跨电容充电;
示例性的,第三开关模块104用于连接在直流电源201的正极和第三飞跨电容206的第一端之间,此时第五回路可以表示为:
直流电源201的正极-第三开关模块104-第三飞跨电容206-第三逆变桥207-直流电源201的负极。
第三开关模块104用于连接在直流电源201的负极和第三飞跨电容204的第二端之间,此时第五回路可以表示为:
直流电源201的正极-第三逆变桥207-第三飞跨电容206-第三开关模块104-直流电源201的负极。
当第三开关模块用于连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间时,控制模块用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第三开关模块,以使直流电源、第三开关模块和第三飞跨电容形成第六回路,直流电源通过第六回路为第三飞跨电容充电;
示例性的,第三开关模块用于连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间,此时第六回路可以表示为:
直流电源201的正极-第三开关模块104-第三飞跨电容206-第三开关模块104-直流电源201的负极。
控制模块还用于在检测到第三飞跨电容两端的电压不小于第一电压时,控制第三开关模块断开,并控制第三逆变桥开始工作;在第三开关模块断开后,直流电源向第三飞跨电容提供第一电压;
其中,当第一开关模块用于连接在直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端之间时,第二开关模块用于连接在直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第二飞跨电容的第一端之间,第三开关模块用于连接在直流电源的正极和飞跨电容型逆变器的第三飞跨电容的第一端之间;
当第一开关模块用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间时,第二开关模块用于连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间,第三开关模块用于连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间;
当第一开关模块用于连接在直流电源的正极和第一飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第一飞跨电容的第二端之间时,第二开关模块用于连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间,第三开关模块用于连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间。
可选的,第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块与飞跨电容型逆变器的连接形式可以一致,如各个开关模块均连接在直流电源的负极和对应飞跨电容的第二端之间,或者各个开关模块均连接在直流电源的正极和对应飞跨电容的第一端之间,或者,各个开关模块均用于连接在直流电源的正极和对应的飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在直流电源的负极和对应飞跨电容的第二端之间。采用各个开关模块的连接形式一致,是为了可以通过相似的逻辑控制开关模块的状态和控制飞跨电容型逆变器的开关管,极大降低控制逻辑的实现难度。各个开关模块与飞跨电容型逆变器的连接形式也可以不一致,可以根据实际需要选取合适的连接形式。
本发明实施例通过增加辅助回路(第三回路、第四回路、第五回路或第六回路)为飞跨电容型逆变器的二飞跨电容和第三飞跨电容进行预充电,实现飞跨电容型逆变器的缓启动,可以降低飞跨电容型逆变器中第二逆变桥、第三逆变桥的部分开关管的承压,在选型时,可以选取耐压值较低的开关管,耐压值较低的开关管具有更低的损耗,通过这种方式可以在不影响飞跨电容型逆变器正常工作的情况下,既降低了成本,还提高了效率。
在本发明的一些实施例中,第二开关模块包括第四限流单元和第四开关单元,第三开关模块包括第五限流单元和第五开关单元;第四限流单元的第二端与第四开关单元的第一端连接,第五限流单元的第二端与第五开关单元的第一端连接;第四开关单元和第五开关单元均受控于控制模块;
若第二开关模块连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,则第四限流单元的第一端与直流电源的正极连接,第四开关单元的第二端与第二飞跨电容的第一端连接;
若第二开关模块连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间,则第四限流单元的第一端与直流电源的负极连接,第四开关单元的第二端与第二飞跨电容的第二端连接;
其中,控制模块还用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第四开关单元和控制飞跨电容型逆变器的第二逆变桥,以使直流电源、第四开关单元、第四限流单元、第二逆变桥和第二飞跨电容形成第三回路,直流电源通过第三回路为第二飞跨电容充电;
示例性的,第二开关模块连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,此时第三回路可以表示为:
直流电源的正极-第二开关单元-第二限流单元-第二飞跨电容-第二逆变桥-直流电源的负极;或者,直流电源的正极-第二限流单元-第二开关单元-第二飞跨电容-第二逆变桥-直流电源的负极。
第二开关模块连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间,此时第三回路可以表示为:
直流电源的正极-第二飞跨电容-第二逆变桥-第二开关单元-第二限流单元-直流电源的负极;或者,直流电源的正极-第二飞跨电容-第二逆变桥-第二限流单元-第二开关单元-直流电源的负极。
若第三开关模块连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,则第五限流单元的第一端与直流电源的正极连接,第五开关单元的第二端与第三飞跨电容的第一端连接;
若第三开关模块连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间,则第五限流单元的第一端与直流电源的负极连接,第五开关单元的第二端与第三飞跨电容的第二端连接;
其中,控制模块还用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第五开关单元和控制飞跨电容型逆变器的第二逆变桥,以使直流电源、第五开关单元、第五限流单元、第二逆变桥和第三飞跨电容形成第五回路,直流电源通过第五回路为第三飞跨电容充电。
示例性的,第三开关模块连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,此时第五回路可以表示为:
直流电源的正极-第五开关单元-第五限流单元-第三飞跨电容-第三逆变桥-直流电源的负极;或者,直流电源的正极-第五限流单元-第五开关单元-第三飞跨电容-第三逆变桥-直流电源的负极。
第三开关模块连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间,此时第五回路可以表示为:
直流电源的正极-第三飞跨电容-第三逆变桥-第五开关单元-第五限流单元-直流电源的负极;或者,直流电源的正极-第三飞跨电容-第三逆变桥-第五限流单元-第五开关单元-直流电源的负极。
在本发明的一些实施例中,第二开关模块包括第六限流单元、第六开关单元、第七开关单元和第七限流单元,第三开关模块包括第八限流单元、第八开关单元、第九开关单元和第九限流单元;第六限流单元的第二端与第六开关单元的第一端连接,第八限流单元的第二端与第八开关单元的第一端连接;第七限流单元的第二端与第七开关单元的第一端连接,第九限流单元的第二端与第九开关单元的第一端连接;第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元和第九开关单元均受控于控制模块;
若第二开关模块连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,和,连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间,则,第六限流单元的第一端与直流电源的正极连接,第六开关单元的第二端与第二飞跨电容的第一端连接,第七限流单元的第一端与直流电源的负极连接,第七开关单元的第二端与第二飞跨电容的第二端连接;
其中,控制模块还用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第六开关单元和控制第七开关单元,以使直流电源、第六开关单元、第六限流单元、第二飞跨电容、第七开关单元和第七限流单元形成第四回路,直流电源通过第四回路为第二飞跨电容充电;
示例性的,第二开关模块连接在直流电源的正极和第二飞跨电容的第一端之间,和,连接在直流电源的负极和第二飞跨电容的第二端之间,此时第四回路可以表示为:
直流电源的正极-第六开关单元-第六限流单元-第二飞跨电容-第七开关单元-第七限流单元-直流电源的负极;其中,第六开关单元和第六限流单元的位置可以互换,第七开关单元和第七限流单元的位置可以互换。
若第三开关模块连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,和,连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间,则,第八限流单元的第一端与直流电源的正极连接,第八开关单元的第二端与第三飞跨电容的第一端连接,第九限流单元的第一端与直流电源的负极连接,第九开关单元的第二端与第三飞跨电容的第二端连接;
其中,控制模块还用于在飞跨电容型逆变器启动时,控制第八开关单元和控制第九开关单元,以使直流电源、第八开关单元、第八限流单元、第三飞跨电容、第九开关单元和第九限流单元形成第六回路,直流电源通过第六回路为第三飞跨电容充电。
示例性的,第三开关模块连接在直流电源的正极和第三飞跨电容的第一端之间,和,连接在直流电源的负极和第三飞跨电容的第二端之间,此时第六回路可以表示为:
直流电源的正极-第八开关单元-第八限流单元-第三飞跨电容-第九开关单元-第九限流单元-直流电源的负极;其中,第八开关单元和第八限流单元的位置可以互换,第九开关单元和第九限流单元的位置可以互换。
参见图7,其示出了本发明实施例提供的逆变设备的电路结构示意图。如图7所示,一种逆变设备,包括如上实施例的逆变器控制装置,逆变设备还包括第一输出端A和飞跨电容型逆变器;飞跨电容型逆变器包括直流电源201、第一逆变桥203和第一飞跨电容202;其中,第一逆变桥203受控于控制模块;第一输出端A用于输出第一相电;
直流电源201,正极与第一逆变桥203的输入正极连接,负极与第一逆变桥203的输入负极连接,中点与第一逆变桥203的输入桥臂中点连接,直流电源201的中点用于提供零电位;其中,第一逆变桥203通过受控端受控于控制模块;
第一飞跨电容202连接在第一逆变桥203的输出桥臂的两端;第一逆变桥203的输出端分别与第一输出端A和第一逆变桥203的输出桥臂的中点连接。
在本发明的一些实施例中,参见图7,逆变设备还包括第二输出端B和第三输出端C;飞跨电容型逆变器还包括第二逆变桥205、第三逆变桥207、第二飞跨电容204和第三飞跨电容206;其中,第二输出端B用于输出第二相电,第三输出端C用于输出第三相电;
直流电源201,正极还分别与第二逆变桥205的输入正极和第三逆变桥207的输入正极连接,负极还分别与第二逆变桥205的输入负极和第三逆变桥207的输入负极连接,中点还分别与第二逆变桥205的输入桥臂中点和第三逆变桥207的输入桥臂中点连接;其中,第二逆变桥205和第三逆变桥207均通过受控端受控于控制模块;
第二飞跨电容204连接在第二逆变桥205的输出桥臂的两端;第二逆变桥205的输出端分别与第二输出端B和第二逆变桥205的输出桥臂的中点连接;
第三飞跨电容206连接在第三逆变桥207的输出桥臂的两端;第三逆变桥207的输出端分别与第三输出端C和第三逆变桥207的输出桥臂的中点连接。
在本发明的一些实施例中,参见图7,第一逆变桥包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8;
第一开关管Q1,第一端与第一逆变桥的输入正极连接,第二端分别与第二开关管Q2的第一端和第三开关管Q3的第一端连接,控制端与第一逆变桥203的受控端连接;
第四开关管Q4,第一端分别与第三开关管Q3的第二端和第一逆变桥203的输出桥臂的第一端连接,第二端分别与第八开关管Q8的第一端和第一逆变桥203的输出端连接,控制端与第一逆变桥203的受控端连接;
第五开关管Q5,第一端分别与第二开关管Q2的第二端和第一逆变桥203的输入桥臂中点连接,第二端分别与第六开关管Q6的第一端和第七开关管Q7的第二端连接,控制端与第一逆变桥203的受控端连接;
第八开关管Q8,第二端分别与第七开关管Q7的第一端和第一逆变桥203的输出桥臂的第二端连接,控制端与第一逆变桥203的受控端连接;
第六开关管Q6,第二端与第一逆变桥203的输入负极连接,控制端与第一逆变桥203的受控端连接;
第二开关管Q2的控制端、第三开关管Q3的控制端和第七开关管Q7的控制端均与第一逆变桥203的受控端连接;
第二逆变桥205、第三逆变桥207均与第一逆变桥203的结构相同。
可选的,直流电源201可以包括串联连接的第一支撑电容C1和第二支撑电容C2;其中,第一支撑电容C1和第二支撑电容C2的连接端为直流电源201的中点。
可选的,在第一逆变桥203中,第二开关管Q2的第二端和第五开关管Q5的第一端的连接点即为第一逆变桥203的输入桥臂中点,第四开关管Q4的第二端和第八开关管Q8的第一端的连接点即为第一逆变桥203的输出桥臂中点;
在第二逆变桥205中,第二开关管Q2的第二端和第五开关管Q5的第一端的连接点即为第二逆变桥205的输入桥臂中点,第四开关管Q4的第二端和第八开关管Q8的第一端的连接点即为第二逆变桥205的输出桥臂中点;
在第三逆变桥207中,第二开关管Q2的第二端和第五开关管Q5的第一端的连接点即为第三逆变桥207的输入桥臂中点,第四开关管Q4的第二端和第八开关管Q8的第一端的连接点即为第三逆变桥207的输出桥臂中点。
参见图7,在本发明的一些实施例中,逆变设备还包括第一滤波模,301、第二滤波模302块和第三滤波模块303;其中,
第一滤波模块301,第一端与第一逆变桥203的输出端连接,第二端与第一输出端A连接,公共端分别与第二滤波模块302的公共端和第三滤波模块303的公共端连接;
第二滤波模块302,第一端与第二逆变桥205的输出端连接,第二端与第二输出端B连接;
第三滤波模块303,第一端与第三逆变桥207的输出端连接,第二端与逆第三输出端C连接。
可选的,第一滤波模块301的公共端、第二滤波模块302的公共端和第三滤波模块303的公共端还可以均接地。
参见图7,在本发明的一些实施例中,第一滤波模块301包括滤波电感L1和滤波电容CL1;
滤波电感L1,第一端与第一滤波模块301的第一端连接,第二端分别与滤波电容CL1的第一端和第一滤波模块301的第二端连接;
滤波电容CL1的第二端与第一滤波模块301的公共端连接;
第二滤波模块302和第三滤波模块303均与第一滤波模块的结构相同。
本发明实施例还提供一种控制方法,适用于如上实施例提供的逆变器控制装置中的控制模块和逆变设备中的控制模块,控制方法包括:
在飞跨电容型逆变器启动时:
若飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容两端的电压小于第一电压,则控制第一开关模块由断开状态切换为导通状态;
在第一开关模块处于导通状态后,若第一飞跨电容两端的电压不小于第一电压,则控制第一开关模块由导通状态切换为断开状态,并控制飞跨电容型逆变器的第一逆变桥开始工作。
控制方法还可以包括:
若飞跨电容型逆变器的第二飞跨电容两端的电压小于第一电压,则控制第二开关模块由断开状态切换为导通状态;
在第二开关模块处于导通状态后,若第二飞跨电容两端的电压不小于第一电压,则控制第二开关模块由导通状态切换为断开状态,并控制飞跨电容型逆变器的第二逆变桥开始工作;
若飞跨电容型逆变器的第三飞跨电容两端的电压小于第一电压,则控制第三开关模块由断开状态切换为导通状态;
在第三开关模块处于导通状态后,若第三飞跨电容两端的电压不小于第一电压,则控制第三开关模块由导通状态切换为断开状态,并控制飞跨电容型逆变器的第三逆变桥开始工作。
示例性的,参见图7,对本发明实施的逆变设备的启动过程进行说明,以输出第一相电为例:
第一种情况:第一开关模块101包括第二开关单元K1、第三开关单元K2、第二限流单元R1和第三限流单元R2,此时:
在逆变设备需要启动时,控制模块控制K1和K2闭合,此时第一逆变桥203不工作,直流电源201为第一飞跨电容202充电,当第一飞跨电容202两端的电压不小于第一电压时(第一电压可以为直流电源的电压值的一半),第一飞跨电容充电缓启完毕,控制模块控制K1和K2断开,并同时控制第一逆变桥203正常工作,输出第一相电电。
第二开关模块103可以包括第六开关单元K3、第七开关单元K4、第六限流单元R3和第七限流单元R4,第二飞跨电容204的充电缓启过程与第一飞跨电容202的充电缓启过程相同。
第三开关模块104可以包括第八开关单元K5、第九开关单元K6、第八限流单元R5和第九限流单元R6,第三飞跨电容206的充电缓启过程与第一飞跨电容202的充电缓启过程相同。
第二种情况,第一开关模块101包括第一开关单元K1和第一限流单元R1,此时:
在逆变设备需要启动时,控制模块控制K1闭合,并同时控制第一逆变桥203的第七开关管Q7和第六开关管Q6均闭合,此时直流电源201、第一开关模块103、第一飞跨电容202和第一逆变桥203组成回路,为第一飞跨电容202充电,当第一飞跨电容203两端的电压不小于第一电压时,第一飞跨电容202充电缓启完毕,控制模块控制K1断开,并同时控制第一逆变桥203正常工作,输出第一相电。
第二开关模块103可以包括第四开关单元K3和第四限流单元R3,第二飞跨电容204的充电缓启过程与第一飞跨电容202的充电缓启过程相同。
第三开关模块104可以包括第五开关单元K5和第五限流单元R5,第三飞跨电容206的充电缓启过程与第一飞跨电容202的充电缓启过程相同。
在本发明的实施例中,以上情况可以组合使用,如第一逆变桥以第一种情况实现输出第一相电,第二逆变桥可以用第二种情况实现输出第二相电等。以上情况可以组合使用,也可以均采用同一种情况实现输出三相电,具体使用可以结合实际应用。
采用本发明实施例提供的方案,首先将第一飞跨电容202充至第一电压,然后启动第一逆变桥输出第一相电,此时,第三开关管Q3和第七开关管Q7只需要承受直流电源与第一电压差值的电压,不会直接承受直流电源的电压值。如第一电压为750Vdc,则第三开关管Q3和第七开关管Q7只需承受750Vdc的电压,无疑降低了开关管的耐压要求,降低了成本,并且由于耐压低的开关管性能更佳,可同步提高转换效率。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种逆变器控制装置,其特征在于,用于控制飞跨电容型逆变器工作,包括第一开关模块和控制模块;所述第一开关模块受控于所述控制模块;
所述第一开关模块用于连接在所述飞跨电容型逆变器的直流电源的正极和所述飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在所述直流电源的负极和所述第一飞跨电容的第二端之间;
当所述第一开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第一飞跨电容的第一端之间,或者,用于连接在所述直流电源的负极和所述第一飞跨电容的第二端之间时,所述控制模块用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第一开关模块和控制所述飞跨电容型逆变器的第一逆变桥,以使所述直流电源、所述第一开关模块、所述第一逆变桥和所述第一飞跨电容形成第一回路,所述直流电源通过所述第一回路为所述第一飞跨电容充电;
当所述第一开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第一飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在所述直流电源的负极和所述第一飞跨电容的第二端之间时,所述控制模块用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第一开关模块,以使所述直流电源、所述第一开关模块和所述第一飞跨电容形成第二回路,所述直流电源通过所述第二回路为所述第一飞跨电容充电;
其中,所述控制模块还用于在检测到所述第一飞跨电容两端的电压不小于第一电压时,控制所述第一开关模块断开,并控制所述第一逆变桥开始工作;在所述第一开关模块断开后,所述直流电源向所述第一飞跨电容提供所述第一电压;
所述装置还包括第二开关模块和第三开关模块;所述第二开关模块和所述第三开关模块均受控于所述控制模块;
所述第二开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述飞跨电容型逆变器的第二飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在所述直流电源的负极和所述第二飞跨电容的第二端之间;
当所述第二开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第二飞跨电容的第一端之间,或者,用于连接在所述直流电源的负极和所述第二飞跨电容的第二端之间时,所述控制模块用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第二开关模块和控制所述飞跨电容型逆变器的第二逆变桥,以使所述直流电源、所述第二开关模块、所述第二逆变桥和所述第二飞跨电容形成第三回路,所述直流电源通过所述第三回路为所述第二飞跨电容充电;
当所述第二开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第二飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在所述直流电源的负极和所述第二飞跨电容的第二端之间时,所述控制模块用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第二开关模块,以使所述直流电源、所述第二开关模块和所述第二飞跨电容形成第四回路,所述直流电源通过所述第四回路为所述第二飞跨电容充电;
所述控制模块还用于在检测到所述第二飞跨电容两端的电压不小于所述第一电压时,控制所述第二开关模块断开,并控制所述第二逆变桥开始工作;在所述第二开关模块断开后,所述直流电源向所述第二飞跨电容提供所述第一电压;
所述第三开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述飞跨电容型逆变器的第三飞跨电容的第一端之间,和/或,用于连接在所述直流电源的负极和所述第三飞跨电容的第二端之间;
当所述第三开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第三飞跨电容的第一端之间,或者,用于连接在所述直流电源的负极和所述第三飞跨电容的第二端之间时,所述控制模块用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第三开关模块和控制所述飞跨电容型逆变器的第三逆变桥,以使所述直流电源、所述第三开关模块、所述第三逆变桥和所述第三飞跨电容形成第五回路,所述直流电源通过所述第五回路为所述第三飞跨电容充电;
当所述第三开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第三飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在所述直流电源的负极和所述第三飞跨电容的第二端之间时,所述控制模块用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第三开关模块,以使所述直流电源、所述第三开关模块和所述第三飞跨电容形成第六回路,所述直流电源通过所述第六回路为所述第三飞跨电容充电;
所述控制模块还用于在检测到所述第三飞跨电容两端的电压不小于所述第一电压时,控制所述第三开关模块断开,并控制所述第三逆变桥开始工作;在所述第三开关模块断开后,所述直流电源向所述第三飞跨电容提供所述第一电压;
其中,当所述第一开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第一飞跨电容的第一端之间时,所述第二开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述飞跨电容型逆变器的第二飞跨电容的第一端之间,所述第三开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述飞跨电容型逆变器的第三飞跨电容的第一端之间;
当所述第一开关模块用于连接在所述直流电源的负极和所述第一飞跨电容的第二端之间时,所述第二开关模块用于连接在所述直流电源的负极和所述第二飞跨电容的第二端之间,所述第三开关模块用于连接在所述直流电源的负极和所述第三飞跨电容的第二端之间;
当所述第一开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第一飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在所述直流电源的负极和所述第一飞跨电容的第二端之间时,所述第二开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第二飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在所述直流电源的负极和所述第二飞跨电容的第二端之间,所述第三开关模块用于连接在所述直流电源的正极和所述第三飞跨电容的第一端之间,和,用于连接在所述直流电源的负极和所述第三飞跨电容的第二端之间。
2.如权利要求1所述的逆变器控制装置,其特征在于,所述第一开关模块包括第一限流单元和第一开关单元;所述第一限流单元的第二端与所述第一开关单元的第一端连接;所述第一开关单元受控于所述控制模块;
若所述第一开关模块连接在所述飞跨电容型逆变器的直流电源的正极和所述飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容的第一端之间,则所述第一限流单元的第一端与所述直流电源的正极连接,所述第一开关单元的第二端与所述第一飞跨电容的第一端连接;
若所述第一开关模块连接在所述直流电源的负极和所述第一飞跨电容的第二端之间,则所述第一限流单元的第一端与所述直流电源的负极连接,所述第一开关单元的第二端与所述第一飞跨电容的第二端连接;
其中,所述控制模块还用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第一开关单元和控制所述第一逆变桥,以使所述直流电源、所述第一开关单元、所述第一限流单元、所述第一逆变桥和所述第一飞跨电容形成所述第一回路,所述直流电源通过所述第一回路为所述第一飞跨电容充电。
3.如权利要求1所述的逆变器控制装置,其特征在于,所述第一开关模块包括第二限流单元、第二开关单元、第三开关单元和第三限流单元;所述第二限流单元的第二端与所述第二开关单元的第一端连接;所述第三限流单元的第二端与所述第三开关单元的第一端连接;所述第二开关单元和所述第三开关单元均受控于所述控制模块;
若所述第一开关模块连接在所述直流电源的正极和所述第一飞跨电容的第一端之间,和,连接在所述直流电源的负极和所述第一飞跨电容的第二端之间,则,所述第二限流单元的第一端与所述直流电源的正极连接,所述第二开关单元的第二端与所述第一飞跨电容的第一端连接,所述第三限流单元的第一端与所述直流电源的负极连接,所述第三开关单元的第二端与所述第一飞跨电容的第二端连接;
其中,所述控制模块还用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第二开关单元和控制所述第三开关单元,以使所述直流电源、所述第二开关单元、所述第二限流单元、所述第一飞跨电容、所述第三开关单元和所述第三限流单元形成所述第二回路,所述直流电源通过所述第二回路为所述第一飞跨电容充电。
4.如权利要求1所述的逆变器控制装置,其特征在于,所述第二开关模块包括第四限流单元和第四开关单元,所述第三开关模块包括第五限流单元和第五开关单元;所述第四限流单元的第二端与所述第四开关单元的第一端连接,所述第五限流单元的第二端与所述第五开关单元的第一端连接;所述第四开关单元和所述第五开关单元均受控于所述控制模块;
若所述第二开关模块连接在所述直流电源的正极和所述第二飞跨电容的第一端之间,则所述第四限流单元的第一端与所述直流电源的正极连接,所述第四开关单元的第二端与所述第二飞跨电容的第一端连接;
若所述第二开关模块连接在所述直流电源的负极和所述第二飞跨电容的第二端之间,则所述第四限流单元的第一端与所述直流电源的负极连接,所述第四开关单元的第二端与所述第二飞跨电容的第二端连接;
其中,所述控制模块还用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第四开关单元和控制所述飞跨电容型逆变器的第二逆变桥,以使所述直流电源、所述第四开关单元、所述第四限流单元、所述第二逆变桥和所述第二飞跨电容形成所述第三回路,所述直流电源通过所述第三回路为所述第二飞跨电容充电;
若所述第三开关模块连接在所述直流电源的正极和所述第三飞跨电容的第一端之间,则所述第五限流单元的第一端与所述直流电源的正极连接,所述第五开关单元的第二端与所述第三飞跨电容的第一端连接;
若所述第三开关模块连接在所述直流电源的负极和所述第三飞跨电容的第二端之间,则所述第五限流单元的第一端与所述直流电源的负极连接,所述第五开关单元的第二端与所述第三飞跨电容的第二端连接;
其中,所述控制模块还用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第五开关单元和控制所述飞跨电容型逆变器的第二逆变桥,以使所述直流电源、所述第五开关单元、所述第五限流单元、所述第二逆变桥和所述第三飞跨电容形成所述第五回路,所述直流电源通过所述第五回路为所述第三飞跨电容充电。
5.如权利要求1所述的逆变器控制装置,其特征在于,所述第二开关模块包括第六限流单元、第六开关单元、第七开关单元和第七限流单元,所述第三开关模块包括第八限流单元、第八开关单元、第九开关单元和第九限流单元;所述第六限流单元的第二端与所述第六开关单元的第一端连接,所述第八限流单元的第二端与所述第八开关单元的第一端连接;所述第七限流单元的第二端与所述第七开关单元的第一端连接,所述第九限流单元的第二端与所述第九开关单元的第一端连接;所述第六开关单元、所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元均受控于所述控制模块;
若所述第二开关模块连接在所述直流电源的正极和所述第二飞跨电容的第一端之间,和,连接在所述直流电源的负极和所述第二飞跨电容的第二端之间,则,所述第六限流单元的第一端与所述直流电源的正极连接,所述第六开关单元的第二端与所述第二飞跨电容的第一端连接,所述第七限流单元的第一端与所述直流电源的负极连接,所述第七开关单元的第二端与所述第二飞跨电容的第二端连接;
其中,所述控制模块还用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第六开关单元和控制所述第七开关单元,以使所述直流电源、所述第六开关单元、所述第六限流单元、所述第二飞跨电容、所述第七开关单元和所述第七限流单元形成所述第四回路,所述直流电源通过所述第四回路为所述第二飞跨电容充电;
若所述第三开关模块连接在所述直流电源的正极和所述第三飞跨电容的第一端之间,和,连接在所述直流电源的负极和所述第三飞跨电容的第二端之间,则,所述第八限流单元的第一端与所述直流电源的正极连接,所述第八开关单元的第二端与所述第三飞跨电容的第一端连接,所述第九限流单元的第一端与所述直流电源的负极连接,所述第九开关单元的第二端与所述第三飞跨电容的第二端连接;
其中,所述控制模块还用于在所述飞跨电容型逆变器启动时,控制所述第八开关单元和控制所述第九开关单元,以使所述直流电源、所述第八开关单元、所述第八限流单元、所述第三飞跨电容、所述第九开关单元和所述第九限流单元形成所述第六回路,所述直流电源通过所述第六回路为所述第三飞跨电容充电。
6.一种逆变设备,其特征在于,包括如权利要求1至5任一项所述的逆变器控制装置,所述逆变设备还包括第一输出端和飞跨电容型逆变器;所述飞跨电容型逆变器包括直流电源、第一逆变桥和第一飞跨电容;其中,所述第一逆变桥受控于所述控制模块;所述第一输出端用于输出第一相电;
所述直流电源,正极与所述第一逆变桥的输入正极连接,负极与所述第一逆变桥的输入负极连接,中点与所述第一逆变桥的输入桥臂中点连接,所述直流电源的中点用于提供零电位;其中,所述第一逆变桥通过受控端受控于控制模块;
所述第一飞跨电容连接在所述第一逆变桥的输出桥臂的两端;所述第一逆变桥的输出端分别与所述第一输出端和所述第一逆变桥的输出桥臂的中点连接;
所述逆变设备还包括第二输出端和第三输出端;所述飞跨电容型逆变器还包括第二逆变桥、第三逆变桥、第二飞跨电容和第三飞跨电容;其中,所述第二输出端用于输出第二相电,所述第三输出端用于输出第三相电;
所述直流电源,正极还分别与所述第二逆变桥的输入正极和所述第三逆变桥的输入正极连接,负极还分别与所述第二逆变桥的输入负极和所述第三逆变桥的输入负极连接,中点还分别与所述第二逆变桥的输入桥臂中点和所述第三逆变桥的输入桥臂中点连接;其中,所述第二逆变桥和所述第三逆变桥均通过受控端受控于控制模块;
所述第二飞跨电容连接在所述第二逆变桥的输出桥臂的两端;所述第二逆变桥的输出端分别与所述第二输出端和所述第二逆变桥的输出桥臂的中点连接;
所述第三飞跨电容连接在所述第三逆变桥的输出桥臂的两端;所述第三逆变桥的输出端分别与所述第三输出端和所述第三逆变桥的输出桥臂的中点连接。
7.如权利要求6所述的逆变设备,其特征在于,所述第一逆变桥包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管;
所述第一开关管,第一端与所述第一逆变桥的输入正极连接,第二端分别与所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接,控制端与所述第一逆变桥的受控端连接;
所述第四开关管,第一端分别与所述第三开关管的第二端和所述第一逆变桥的输出桥臂的第一端连接,第二端分别与所述第八开关管的第一端和所述第一逆变桥的输出端连接,控制端与所述第一逆变桥的受控端连接;
所述第五开关管,第一端分别与所述第二开关管的第二端和所述第一逆变桥的输入桥臂中点连接,第二端分别与所述第六开关管的第一端和所述第七开关管的第二端连接,控制端与所述第一逆变桥的受控端连接;
所述第八开关管,第二端分别与所述第七开关管的第一端和所述第一逆变桥的输出桥臂的第二端连接,控制端与所述第一逆变桥的受控端连接;
所述第六开关管,第二端与所述第一逆变桥的输入负极连接,控制端与所述第一逆变桥的受控端连接;
所述第二开关管的控制端、所述第三开关管的控制端和所述第七开关管的控制端均与所述第一逆变桥的受控端连接;
所述第二逆变桥、所述第三逆变桥均与所述第一逆变桥的结构相同。
8.一种控制方法,其特征在于,适用于如权利要求1至5任一项所述的逆变器控制装置中的控制模块和如权利要求6或7任一项所述的逆变设备中的控制模块,所述控制方法包括:
在飞跨电容型逆变器启动时:
若所述飞跨电容型逆变器的第一飞跨电容两端的电压小于第一电压,则控制第一开关模块由断开状态切换为导通状态;
在所述第一开关模块处于导通状态后,若所述第一飞跨电容两端的电压不小于所述第一电压,则控制所述第一开关模块由导通状态切换为断开状态,并控制飞跨电容型逆变器的第一逆变桥开始工作。
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