TW201338337A - 變流器系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種變流器系統，至少包括一第一背靠背變流器和一第二背靠背變流器。該第一背靠背變流器包括一第一整流器模組和一第一逆變器模組。該第一整流器模組用以將第一交流電整流成第一直流電。該第一逆變器模組用以將第一直流電逆變為第二交流電。該第二背靠背變流器包括一第二整流器模組和一第二整流器模組。該第二整流器模組將第一交流電整流成第二直流電。該第二逆變器模組將第二直流電逆變為第二交流電。該變流器系統藉由第一、第二整流器同步運行或藉由第一、第二逆變器同步運行，以抑制變流器系統中的環流電流。
Description
本發明係有關於新能源技術領域和電力電子技術領域，特別係有關於一種用於新能源技術中的變流器系統。
當前，能源危機日益嚴重，導致新能源技術發展日益受到研發人員的關注和重視。此外，發電系統的容量越來越大，而受限於現代電力電子器件的容量瓶頸，大容量的電能很難通過單套變流器輸送到電網。
針對上述情形，逆變器並聯技術逐漸成為研究熱點，它可以在不增加單個功率開關電流應力的條件下使總電流成倍增加，從而使更高功率等級的變流器產品研發成為現實。一般來說，在輸入功率一定的情況下，通過並聯技術可以使用較低功率等級的功率開關，從而降低生產成本。然而，需要指出的是，在單套變流器系統中，由於沒有零序環流通道，因而也不存在環流問題；而在彼此並聯的多套變流器系統中，一旦存在環流通道，就會引起嚴重的環流問題。環流只在並聯的變流器之間流動，它的存在不僅增加了系統損耗，還降低了系統效率，使功率開關發熱嚴重甚至被燒毀。此外，環流還會引起不均流問題，導致功率開關承受的電流應力不均衡，影響其使用壽命，並限制了整套系統容量的增加。再者，環流還會使三相電流產生畸變，使總諧波畸變率增大，導致系統不能滿足並網要求。
為了消除變流器系統中的環流電流，現有的一種解決方式是在於，採用硬體方式消除環流通道，例如，在機側變流器與電機之間設置一隔離變壓器來消除環流通道。又如，當兩套變流器中的直流母線並聯連接時，在機側變流器與電機之間以及網側變流器與電網之間分別設置一隔離變壓器來消除環流通道。另一種解決方式是在於，選用特定相的電機，例如六相電機，藉由六相電機中兩套三相繞組之間的電氣隔離（相當於隔離變壓器）來消除環流通道。然而，上述方案中的隔離變壓器體積較大，不僅增加了系統成本，還會大幅降低系統的功率密度。此外，另一方案在消除環流通道時，對於電機有特殊要求，不具有多種應用場合下的通用性。
有鑑於此，如何設計一種新型的變流器系統，以便有效地解決多套變流器系統並聯時的環流問題，提高系統可靠性，並降低系統成本，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。
針對上述情形，逆變器並聯技術逐漸成為研究熱點，它可以在不增加單個功率開關電流應力的條件下使總電流成倍增加，從而使更高功率等級的變流器產品研發成為現實。一般來說，在輸入功率一定的情況下，通過並聯技術可以使用較低功率等級的功率開關，從而降低生產成本。然而，需要指出的是，在單套變流器系統中，由於沒有零序環流通道，因而也不存在環流問題；而在彼此並聯的多套變流器系統中，一旦存在環流通道，就會引起嚴重的環流問題。環流只在並聯的變流器之間流動，它的存在不僅增加了系統損耗，還降低了系統效率，使功率開關發熱嚴重甚至被燒毀。此外，環流還會引起不均流問題，導致功率開關承受的電流應力不均衡，影響其使用壽命，並限制了整套系統容量的增加。再者，環流還會使三相電流產生畸變，使總諧波畸變率增大，導致系統不能滿足並網要求。
為了消除變流器系統中的環流電流，現有的一種解決方式是在於，採用硬體方式消除環流通道，例如，在機側變流器與電機之間設置一隔離變壓器來消除環流通道。又如，當兩套變流器中的直流母線並聯連接時，在機側變流器與電機之間以及網側變流器與電網之間分別設置一隔離變壓器來消除環流通道。另一種解決方式是在於，選用特定相的電機，例如六相電機，藉由六相電機中兩套三相繞組之間的電氣隔離（相當於隔離變壓器）來消除環流通道。然而，上述方案中的隔離變壓器體積較大，不僅增加了系統成本，還會大幅降低系統的功率密度。此外，另一方案在消除環流通道時，對於電機有特殊要求，不具有多種應用場合下的通用性。
有鑑於此，如何設計一種新型的變流器系統，以便有效地解決多套變流器系統並聯時的環流問題，提高系統可靠性，並降低系統成本，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。
針對習知技術中的多套變流器系統在解決環流問題時所存在的上述缺陷之一，本揭示內容提供了一種新穎的變流器系統架構。
本揭示內容之一態樣係在於提供一種變流器系統。該變流器系統至少包括一第一背靠背變流器和一第二背靠背變流器。該第一背靠背變流器包括一第一整流器模組和一第一逆變器模組。該第二背靠背變流器包括一第二整流器模組和一第二逆變器模組。
該第一整流器模組包括一第一整流器及一第一控制器。該第一整流器具有一輸入側和一輸出側，用以將一第一交流電整流成一第一直流電。其中，該第一整流器由該第一控制器進行控制。該第一逆變器模組包括一第一逆變器及一第三控制器。該第一逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一直流電逆變為一第二交流電，其中，該第一逆變器由該第三控制器進行控制。
該第二整流器模組包括一第二整流器及一第二控制器。該第二整流器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一交流電整流成一第二直流電，其中，該第二整流器由該第二控制器進行控制。該第二整流器的輸入側與該第一整流器的輸入側並聯連接。該第二逆變器模組包括一第二逆變器及一第四控制器。該第二逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第二直流電逆變為該第二交流電，其中，該第二逆變器由該第四控制器進行控制。該第二逆變器的輸出側與該第一逆變器的輸出側並聯連接。第一整流器和第二整流器具有一整流頻率。第一逆變器和第二逆變器具有一逆變頻率。該變流器系統藉由第一、第二整流器同步運行或者藉由第一、第二逆變器同步運行，以抑制該變流器系統中的環流電流。
第一整流器和第二整流器電連接至一發電機，第一逆變器和第二逆變器電連接至一交流電網。
第一整流器和第二整流器電連接至一交流電網，第一逆變器和第二逆變器電連接至一發電機。
該發電機為三相電機。
在一實施例中，當整流頻率小於逆變頻率時，第一整流器模組和第二整流器模組接收一整流同步信號，以使第一、第二整流器同步運行。该整流同步信號的週期為第一整流器或第二整流器的整流週期的N倍。其中，N為自然數，整流週期與整流頻率互為倒數。變流器系統還包括一信號產生電路，用以產生整流同步信號，第一控制器中的PWM載波發生器和第二控制器中的PWM載波發生器分別接收该整流同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號。该信號產生電路為一微分電路或一555電路。
在一實施例中，當整流頻率小於逆變頻率時，第一控制器和第二控制器中之一控制器產生一整流同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一、第二整流器同步運行。其中该第一控制器中的PWM載波發生器和该第二控制器中的PWM載波發生器根據整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第一控制器和第二控制器中的每一控制器包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。該功率控制器用以接收一反映交流電功率的參數，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用以將該電壓參考信號與同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。
在一實施例中，當整流頻率大於逆變頻率時，第一逆變器模組和第二逆變器模組接收一逆變同步信號，以使第一、第二逆變器同步運行。逆變同步信號的週期為第一逆變器或第二逆變器的逆變週期的M倍。其中，M為自然數，逆變週期與逆變頻率互為倒數。該變流器系統還包括一信號產生電路，用以產生逆變同步信號，第三控制器中的PWM載波發生器和第四控制器中的PWM載波發生器分別接收該逆變同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號。該信號產生電路為一微分電路或一555電路。
在一實施例中，當整流頻率大於逆變頻率時，第三控制器和第四控制器中之一控制器產生逆變同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一、第二逆變器同步運行。其中該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器根據逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第三控制器和第四控制器中的每一控制器包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。該電壓調節器用以接收相應的直流電，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用以將電壓參考信號與同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。
第一背靠背變流器包括一第一存儲單元，設置於第一整流器和第一逆變器之間，用於存儲第一直流電。第二背靠背變流器包括一第二存儲單元，設置於第二整流器和第二逆變器之間，用於存儲第二直流電。第一存儲單元和第二存儲單元均為一直流母線電容器。
第一背靠背變流器中的直流母線電容器與第二背靠背變流器中的直流母線電容器並聯連接。
第一背靠背變流器和第二背靠背變流器為一對稱型橋式電路。在一實施例中，第一背靠背變流器和第二背靠背變流器均為一兩電平結構或一三電平結構。
第一背靠背變流器和第二背靠背變流器為一非對稱型橋式電路。在一實施例中，第一背靠背變流器的第一整流器和第一逆變器中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構；第二背靠背變流器的第二整流器和第二逆變器中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構。在另一實施例中，第一整流器和第一逆變器中各自的開關不同，以及第二整流器和第二逆變器中各自的開關不同。在又一實施例中，第一整流器和第一逆變器的電路連接方式不同，以及第二整流器和第二逆變器的電路連接方式不同。
本揭示內容之一態樣係在於提供一種變流器系統。該變流器系統至少包括一第一背靠背變流器和一第二背靠背變流器。該第一背靠背變流器包括一第一整流器模組和一第一逆變器模組。該第一整流器模組包括一第一整流器及一第一控制器。第一整流器具有一輸入側和一輸出側，用於將一第一交流電整流成一第一直流電，其中該第一整流器由第一控制器進行控制。該第一逆變器模組包括一第一逆變器及一第三控制器。第一逆變器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第一直流電逆變為一第二交流電，其中該第一逆變器由第三控制器進行控制。該第二背靠背變流器包括一第二整流器模組和一第二逆變器模組。該第二整流器模組包括一第二整流器及一第二控制器。第二整流器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第一交流電整流成一第二直流電，其中該第二整流器由該第二控制器進行控制，該第二整流器的輸入側與該第一整流器的輸入側並聯連接。該第二逆變器模組包括一第二逆變器及一第四控制器。第二逆變器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第二直流電逆變為該第二交流電，其中該第二逆變器由第四控制器進行控制，該第二逆變器的輸出側與該第一逆變器的輸出側並聯連接。該變流器系統藉由第一整流器和第二整流器同步運行，並且第一逆變器和第二逆變器同步運行，以共同抑制變流器系統中的環流電流。
變流器系統還包括一第一信號產生電路，用以產生該整流同步信號。第一控制器中的PWM載波發生器和第二控制器中的PWM載波發生器分別接收該整流同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號，以使第一整流器和第二整流器同步運行。該第一信號產生電路為一微分電路或一555電路。
第一控制器和第二控制器中之一控制器產生一整流同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一整流器和第二整流器同步運行，其中該第一控制器中的PWM載波發生器和該第二控制器中的PWM載波發生器根據該整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第一控制器和第二控制器中的每一控制器包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。該功率控制器用於接收一反映交流電功率的參數，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用於將該電壓參考信號與同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。
變流器系統還包括一第二信號產生電路，用以產生該逆變同步信號。第三控制器中的PWM載波發生器和第四控制器中的PWM載波發生器分別接收該逆變同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號，以使第一逆變器和第二逆變器同步運行。該第二信號產生電路為一微分電路或一555電路。
第三控制器和第四控制器中之一控制器產生該逆變同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一逆變器和第二逆變器同步運行。其中該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器根據該逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第三控制器和第四控制器中的每一控制器包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。該電壓調節器用於接收相應的直流電，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用於將該電壓參考信號與同步後的PWM載波信號比較，以生成一PWM控制信號。
採用本發明的變流器系統架構，在每一背靠背變流器的整流側和/或逆變側相應地接收一整流同步信號和/或一逆變同步信號，從而可有效抑制彼此並聯的多套背靠背變流器中的環流電流，提高系統可靠性，並降低了系統成本。相比于現有技術，本發明的變流器系統架構無需設置隔離變流器，從而縮小了系統佔用的體積，提高了系統的功率密度。
本揭示內容之一態樣係在於提供一種變流器系統。該變流器系統至少包括一第一背靠背變流器和一第二背靠背變流器。該第一背靠背變流器包括一第一整流器模組和一第一逆變器模組。該第二背靠背變流器包括一第二整流器模組和一第二逆變器模組。
該第一整流器模組包括一第一整流器及一第一控制器。該第一整流器具有一輸入側和一輸出側，用以將一第一交流電整流成一第一直流電。其中，該第一整流器由該第一控制器進行控制。該第一逆變器模組包括一第一逆變器及一第三控制器。該第一逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一直流電逆變為一第二交流電，其中，該第一逆變器由該第三控制器進行控制。
該第二整流器模組包括一第二整流器及一第二控制器。該第二整流器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一交流電整流成一第二直流電，其中，該第二整流器由該第二控制器進行控制。該第二整流器的輸入側與該第一整流器的輸入側並聯連接。該第二逆變器模組包括一第二逆變器及一第四控制器。該第二逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第二直流電逆變為該第二交流電，其中，該第二逆變器由該第四控制器進行控制。該第二逆變器的輸出側與該第一逆變器的輸出側並聯連接。第一整流器和第二整流器具有一整流頻率。第一逆變器和第二逆變器具有一逆變頻率。該變流器系統藉由第一、第二整流器同步運行或者藉由第一、第二逆變器同步運行，以抑制該變流器系統中的環流電流。
第一整流器和第二整流器電連接至一發電機，第一逆變器和第二逆變器電連接至一交流電網。
第一整流器和第二整流器電連接至一交流電網，第一逆變器和第二逆變器電連接至一發電機。
該發電機為三相電機。
在一實施例中，當整流頻率小於逆變頻率時，第一整流器模組和第二整流器模組接收一整流同步信號，以使第一、第二整流器同步運行。该整流同步信號的週期為第一整流器或第二整流器的整流週期的N倍。其中，N為自然數，整流週期與整流頻率互為倒數。變流器系統還包括一信號產生電路，用以產生整流同步信號，第一控制器中的PWM載波發生器和第二控制器中的PWM載波發生器分別接收该整流同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號。该信號產生電路為一微分電路或一555電路。
在一實施例中，當整流頻率小於逆變頻率時，第一控制器和第二控制器中之一控制器產生一整流同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一、第二整流器同步運行。其中该第一控制器中的PWM載波發生器和该第二控制器中的PWM載波發生器根據整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第一控制器和第二控制器中的每一控制器包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。該功率控制器用以接收一反映交流電功率的參數，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用以將該電壓參考信號與同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。
在一實施例中，當整流頻率大於逆變頻率時，第一逆變器模組和第二逆變器模組接收一逆變同步信號，以使第一、第二逆變器同步運行。逆變同步信號的週期為第一逆變器或第二逆變器的逆變週期的M倍。其中，M為自然數，逆變週期與逆變頻率互為倒數。該變流器系統還包括一信號產生電路，用以產生逆變同步信號，第三控制器中的PWM載波發生器和第四控制器中的PWM載波發生器分別接收該逆變同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號。該信號產生電路為一微分電路或一555電路。
在一實施例中，當整流頻率大於逆變頻率時，第三控制器和第四控制器中之一控制器產生逆變同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一、第二逆變器同步運行。其中該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器根據逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第三控制器和第四控制器中的每一控制器包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。該電壓調節器用以接收相應的直流電，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用以將電壓參考信號與同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。
第一背靠背變流器包括一第一存儲單元，設置於第一整流器和第一逆變器之間，用於存儲第一直流電。第二背靠背變流器包括一第二存儲單元，設置於第二整流器和第二逆變器之間，用於存儲第二直流電。第一存儲單元和第二存儲單元均為一直流母線電容器。
第一背靠背變流器中的直流母線電容器與第二背靠背變流器中的直流母線電容器並聯連接。
第一背靠背變流器和第二背靠背變流器為一對稱型橋式電路。在一實施例中，第一背靠背變流器和第二背靠背變流器均為一兩電平結構或一三電平結構。
第一背靠背變流器和第二背靠背變流器為一非對稱型橋式電路。在一實施例中，第一背靠背變流器的第一整流器和第一逆變器中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構；第二背靠背變流器的第二整流器和第二逆變器中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構。在另一實施例中，第一整流器和第一逆變器中各自的開關不同，以及第二整流器和第二逆變器中各自的開關不同。在又一實施例中，第一整流器和第一逆變器的電路連接方式不同，以及第二整流器和第二逆變器的電路連接方式不同。
本揭示內容之一態樣係在於提供一種變流器系統。該變流器系統至少包括一第一背靠背變流器和一第二背靠背變流器。該第一背靠背變流器包括一第一整流器模組和一第一逆變器模組。該第一整流器模組包括一第一整流器及一第一控制器。第一整流器具有一輸入側和一輸出側，用於將一第一交流電整流成一第一直流電，其中該第一整流器由第一控制器進行控制。該第一逆變器模組包括一第一逆變器及一第三控制器。第一逆變器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第一直流電逆變為一第二交流電，其中該第一逆變器由第三控制器進行控制。該第二背靠背變流器包括一第二整流器模組和一第二逆變器模組。該第二整流器模組包括一第二整流器及一第二控制器。第二整流器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第一交流電整流成一第二直流電，其中該第二整流器由該第二控制器進行控制，該第二整流器的輸入側與該第一整流器的輸入側並聯連接。該第二逆變器模組包括一第二逆變器及一第四控制器。第二逆變器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第二直流電逆變為該第二交流電，其中該第二逆變器由第四控制器進行控制，該第二逆變器的輸出側與該第一逆變器的輸出側並聯連接。該變流器系統藉由第一整流器和第二整流器同步運行，並且第一逆變器和第二逆變器同步運行，以共同抑制變流器系統中的環流電流。
變流器系統還包括一第一信號產生電路，用以產生該整流同步信號。第一控制器中的PWM載波發生器和第二控制器中的PWM載波發生器分別接收該整流同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號，以使第一整流器和第二整流器同步運行。該第一信號產生電路為一微分電路或一555電路。
第一控制器和第二控制器中之一控制器產生一整流同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一整流器和第二整流器同步運行，其中該第一控制器中的PWM載波發生器和該第二控制器中的PWM載波發生器根據該整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第一控制器和第二控制器中的每一控制器包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。該功率控制器用於接收一反映交流電功率的參數，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用於將該電壓參考信號與同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。
變流器系統還包括一第二信號產生電路，用以產生該逆變同步信號。第三控制器中的PWM載波發生器和第四控制器中的PWM載波發生器分別接收該逆變同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號，以使第一逆變器和第二逆變器同步運行。該第二信號產生電路為一微分電路或一555電路。
第三控制器和第四控制器中之一控制器產生該逆變同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使第一逆變器和第二逆變器同步運行。其中該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器根據該逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
第三控制器和第四控制器中的每一控制器包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。該電壓調節器用於接收相應的直流電，並輸出一電流參考信號。該電流調節器接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號。該控制信號生成器用於將該電壓參考信號與同步後的PWM載波信號比較，以生成一PWM控制信號。
採用本發明的變流器系統架構，在每一背靠背變流器的整流側和/或逆變側相應地接收一整流同步信號和/或一逆變同步信號，從而可有效抑制彼此並聯的多套背靠背變流器中的環流電流，提高系統可靠性，並降低了系統成本。相比于現有技術，本發明的變流器系統架構無需設置隔離變流器，從而縮小了系統佔用的體積，提高了系統的功率密度。
為了使本申請所揭示之技術內容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發明之下述各種具體實施例，附圖中相同之標記代表相同或相似之組件。然而，本領域的普通技術人員應當理解，下文中所提供的實施例並非用來限制本發明所涵蓋之範圍。此外，附圖僅僅用於示意性地加以說明，未依照其原尺寸進行繪製。
如前所述，在習知技術中，逆變器並聯技術逐漸成為研究熱點，它可在不增加單個功率開關電流應力的條件下，使總電流成倍增加。例如，在輸入功率一定的情況下，通過並聯技術可使用低功率等級的功率開關器件，進而降低產品的製作成本。然而，在變流器並聯時，往往存在環流通道，會引起嚴重的環流問題，不僅增加了系統損耗，還降低了系統效率。此外，環流電流還會引起不均流，使得功率開關器件承受的電流應力不均衡，影響其使用壽命，而且，環流電流還會使三相電流產生畸變，使總諧波畸變率增大，導致系統並網較難實現。
針對習知技術中的上述缺陷或不足，第1圖繪示依據本發明的一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。參照第1圖，本發明的變流器系統至少包括一背靠背（back-to-back）變流器1和一背靠背變流器3。其中，背靠背變流器1包括一整流器模組10和一逆變器模組20，背靠背變流器3包括一整流器模組30和一逆變器模組40。應當理解，在其他的實施例中，該變流器系統還可包括兩組以上的背靠背變流器，並且每一背靠背變流器各自的整流器模組的交流側並聯連接，以及每一背靠背變流器各自的逆變器模組的交流側並聯連接。
該整流器模組10包括整流器102和控制器104。該整流器102具有一輸入側和一輸出側，用以將一第一交流電整流成一第一直流電。控制器104與整流器102連接，用以控制該整流器102。例如，控制器104發送一脈衝寬度調變（PWM）控制信號，用來控制整流器102中的功率開關器件的導通與關斷。該逆變器模組20包括逆變器202和控制器204。該逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將所述第一直流電逆變為一第二交流電。控制器204與逆變器202連接，用以控制該逆變器202。例如，控制器204發送一PWM控制信號，用來控制逆變器202中的功率開關器件的導通與關斷。在一實施例中，整流器模組10的控制器104和逆變器模組20的控制器204均為一數位訊號處理器（DSP，Digital Signal Processor）。
類似地，背靠背變流器3中的整流器模組30包括整流器302和控制器304。該整流器302具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一交流電整流成一第二直流電。整流器302的輸入側與整流器102的輸入側並聯連接。控制器304與整流器302連接，用以控制該整流器302。例如，控制器304發送一PWM控制信號，用來控制整流器302中的功率開關器件的導通與關斷。背靠背變流器3中的逆變器模組40包括逆變器402和控制器404。該逆變器402具有一輸入側和一輸出側，用以將所述第二直流電逆變為該第二交流電。逆變器402的輸出側與逆變器202的輸出側並聯連接。控制器404與逆變器402連接，用以控制該逆變器402。例如，控制器404發送一PWM控制信號，用來控制逆變器402中的功率開關器件的導通與關斷。在一實施例中，整流器模組30的控制器304和逆變器模組40的控制器404均為一數位訊號處理器（DSP，Digital Signal Processor）。
需要特別指出的是，為了解決習知變流器系統中的環流電流問題，在一些具體實施例中，本發明的變流器系統藉由整流器102和整流器302同步運行，以抑制系統中的環流電流。例如，本發明的變流器系統在整流器模組10和整流器模組30各自一側藉由一整流同步信號來消除系統中的環流通道，如第1圖所示。
應當理解，本發明的變流器系統在傳遞能量時具有雙向可傳遞的特點，也就是說，背靠背變流器1和背靠背變流器3各自的整流器電連接不同的源（如電機）或負載（如電網）時，其能量傳遞是不同的。在一些實施例中，整流器102和整流器302電連接至一發電機，逆變器202和逆變器402電連接至一交流電網，從而將發電機發出的電能傳送給該交流電網。在一些實施例中，整流器102和整流器302電連接至一交流電網，逆變器202和逆變器402電連接至一發電機，從而將來自交流電網的電能量傳送給該發電機。此外，該發電機既可為三相電機，也可為多相電機，本發明的變流器系統並不只局限于應用在某一特定的電機類型。
第2圖繪示第1圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。參照第2圖，整流器102和整流器302具有一整流頻率，逆變器202和逆變器402具有一逆變頻率，當整流頻率小於逆變頻率時，整流器模組10和整流器模組30接收該整流同步信號，藉由該整流同步信號來抑制或消除系統中的環流電流。
在第2圖中，控制器DSP1用來控制整流器102的功率開關器件導通或關斷，控制器DSP2用來控制逆變器202的功率開關器件導通或關斷，控制器DSP3用來控制整流器302的功率開關器件導通或關斷，控制器DSP4用來控制逆變器402的功率開關器件導通或關斷。位於電機側的整流器102和整流器302各自的輸入側還可設置一濾波電感Ls，以及位於電網側的逆變器202和逆變器402各自的輸出側還可設置一濾波電感Lg，不僅可起到濾波作用，而且還可防止整流器102與逆變器202、整流器302與逆變器402之間的直流母線發生短路情形。
在一具體實施例中，該變流器系統還包括一信號產生電路，當整流頻率小於逆變頻率時，該信號產生電路用以產生整流同步信號。例如，控制器DSP1的PWM載波發生器和控制器DSP3的PWM載波發生器分別接收來自該信號產生電路的整流同步信號，然後相應地輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。在此，信號產生電路可為一微分電路、一555電路或者其他可產生同步脈衝信號的電路。
在一具體實施例中，當整流頻率小於逆變頻率時，用以抑制環流電流的整流同步信號也可藉由控制器DSP1或控制器DSP3自身產生。例如，控制器DSP1產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP3，控制器DSP1的PWM載波發生器和控制器DSP3的PWM載波發生器根據所述整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。又如，控制器DSP3產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP1，控制器DSP1的PWM載波發生器和控制器DSP3的PWM載波發生器根據所述整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。
在又一具體實施例中，背靠背變流器1包括直流母線存儲單元（如電容器），設置於整流器102和逆變器202之間，用於存儲該第一直流電。背靠背變流器3也包括直流母線存儲單元（如電容器），設置於整流器302和逆變器402之間，用於存儲該第二直流電。此外，背靠背變流器1的直流母線存儲單元既可與背靠背變流器3的直流母線存儲單元相互獨立，又可與背靠背變流器3的直流母線存儲單元並聯連接。例如，將兩個直流母線存儲單元的正極性母線彼此連接且負極性母線彼此連接，此時，第一直流電和第二直流電的電壓數值相同。
第3圖繪示第2圖的變流器系統中，整流器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。參照第3圖，控制器104包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該功率控制器用來接收一反映該交流電功率的參數（如電機功率P1*、電機轉矩和電機轉速），並輸出一電流參考信號I1*。電流調節器接收該電流參考信號I1*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U1*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U1*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U1*和同步後的PWM載波信號的比較結果。
類似地，控制器304也包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該功率控制器用來接收一反映該交流電功率的參數（如電機功率P3*、電機轉矩和電機轉速），並輸出一電流參考信號I3*。電流調節器接收該電流參考信號I3*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U3*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U3*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U3*和同步後的PWM載波信號的比較結果。
第4（a）圖繪示第2圖的變流器系統中，一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。第4（b）圖繪示第2圖的變流器系統中，另一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。
參照第4（a）圖，該整流同步信號的週期等於整流器102或整流器302的整流週期，在此，整流週期與整流頻率互為倒數。當計時器的初始值為0時，在同步前，控制器104的PWM載波發生器輸出的載波信號與控制器304的PWM載波發生器輸出的載波信號並不同步；而在同步後，通過諸如矩形波同步脈衝信號，將控制器104和控制器304各自的PWM載波發生器輸出的PWM載波信號變為同步，即，整流器模組10和整流器模組30的PWM載波信號是同步的。
參照第4（b）圖，該整流同步信號的週期為整流器102或整流器302的整流週期的2倍，也就是說，該整流同步信號的頻率為整流器102或整流器302的整流頻率的二分之一。當計時器的初始值為0時，在同步前，控制器104的PWM載波發生器輸出的載波信號與控制器304的PWM載波發生器輸出的載波信號並不同步；而在同步後，由於整流同步信號的週期加長，通過諸如矩形波同步脈衝信號，在n+1個矩形波同步脈衝時刻，控制器104和控制器304各自的PWM載波信號同步，並且在n+3個矩形波同步脈衝時刻，控制器104和控制器304各自的PWM載波信號同步，從而使整流器模組10和整流器模組30中的PWM載波信號同步。
第5圖繪示依據本發明的另一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。在第5圖中，該變流器結構與上述第1圖所示的變流器結構相同或相似，為描述簡便起見，在此不再贅述。
與第1圖不同的是，為了解決習知變流器系統中的環流電流問題，在一些具體實施例中，本發明的變流器系統藉由逆變器202和逆變器402同步運行，以抑制系統中的環流電流。例如，本發明的變流器系統在逆變器模組20和逆變器模組40各自一側藉由一逆變同步信號來消除系統中的環流通道，如第5圖所示。
第6圖繪示第5圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。參照第6圖，整流器102和整流器302具有一整流頻率，逆變器202和逆變器402具有一逆變頻率，當整流頻率大於逆變頻率時，逆變器模組20和逆變器模組40藉由一逆變同步信號來抑制或消除系統中的環流電流。
在一具體實施例中，該變流器系統還包括一信號產生電路。當整流頻率大於逆變頻率時，該信號產生電路用以產生逆變同步信號。例如，控制器DSP2的PWM載波發生器和控制器DSP4的PWM載波發生器分別接收來自該信號產生電路的逆變同步信號，然後相應地輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。在此，信號產生電路可為一微分電路、一555電路或者其他可產生同步脈衝信號的電路。
需要指出的是，該信號產生電路可包括兩個子模組，其中的一個子模組用以產生整流同步信號，其中的另一個子模組用以產生逆變同步信號，並且兩個子模組均具有各自的模組使能信號。例如，當整流器模組10和30的整流頻率大於逆變器模組20和40的逆變頻率時，禁止用來產生整流同步信號的子模組，使能用來產生逆變同步信號的子模組，該變流器系統藉由該逆變同步信號來抑制或消除環流電流。又如，當整流器模組10和30的整流頻率小於逆變器模組20和40的逆變頻率時，使能用來產生整流同步信號的子模組，禁止用來產生逆變同步信號的子模組，該變流器系統藉由該整流同步信號來抑制或消除環流電流。
在一具體實施例中，當整流頻率大於逆變頻率時，用以抑制環流電流的逆變同步信號也可藉由控制器DSP2或控制器DSP4自身產生。例如，控制器DSP2產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP4，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。又如，控制器DSP4產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP2，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。
第7圖繪示第6圖的變流器系統中，逆變器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。
參照第7圖，控制器204包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該電壓調節器用來接收相應的直流電（如背靠背變流器1中的第一直流電UBUS2*），並輸出一電流參考信號I2*。電流調節器接收該電流參考信號I2*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U2*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U2*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U2*和同步後的PWM載波信號的比較結果。
類似地，控制器404也包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該電壓調節器用來接收相應的直流電（如背靠背變流器3中的第二直流電UBUS4*），並輸出一電流參考信號I4*。電流調節器接收該電流參考信號I4*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U4*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U4*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U4*和同步後的PWM載波信號的比較結果。其中，PWM載波信號的同步原理和第4圖相同，在此不再敘述。
第8圖繪示依據本發明的又一具體實施方式的變流器系統的電路架構示意圖。參照第8圖，在本發明的變流器系統中，背靠背變流器1和背靠背變流器3為一非對稱型橋式電路。在此，術語『非對稱型橋式電路』包括但不只局限於，電平數量不同、功率開關器件的型號不同、電路連接方式不同。
在一具體實施例中，背靠背變流器1的整流器102和逆變器202中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構；背靠背變流器3的整流器302和逆變器402中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構。例如，整流器102和整流器302採用兩電平結構，而逆變器202和逆變器402採用三電平結構。
在一具體實施例中，於背靠背變流器1和背靠背變流器3中，整流器102與逆變器202中各自的開關不同，整流器302與逆變器402中各自的開關不同。在此，所謂開關不同包括開關型號、開關耐壓值、開關功率等級等性能參數不同。
在一具體實施例中，於背靠背變流器1和背靠背變流器3中，整流器102與逆變器202的電路連接方式不同，整流器302與逆變器402的電路連接方式不同。例如，整流器102和逆變器202均採用三電平結構，但是整流器102的三電平結構與逆變器202的三電平結構各自的電路連接方式不同。
此外，在其他的具體實施例中，背靠背變流器1和背靠背變流器3為一對稱型橋式電路。例如，背靠背變流器1和第二背靠背變流器3均為一兩電平結構或一三電平結構，亦即，背靠背變流器1中的整流器102和逆變器202均為一兩電平結構或一三電平結構；背靠背變流器3中的整流器302和逆變器402均為一兩電平結構或一三電平結構。
第9圖繪示依據本發明的再一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。第10圖繪示第9圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。參照第9圖和第10圖，本發明的變流器系統至少包括背靠背變流器1和背靠背變流器3。其中，背靠背變流器1包括一整流器模組10和一逆變器模組20，背靠背變流器3包括一整流器模組30和一逆變器模組40。應當理解，在其他的實施例中，該變流器系統還可包括兩組以上的背靠背變流器，並且每一背靠背變流器各自的整流器模組的交流側並聯連接，以及每一背靠背變流器各自的逆變器模組的交流側並聯連接。
與第1圖和第5圖不同的是，在第9圖的變流器系統中，整流器模組10的整流器102和整流器模組30的整流器302藉由一整流同步信號同步運行，與此同時，逆變器模組20的逆變器202和逆變器模組40的逆變器402藉由一逆變同步信號同步運行，藉由該整流器102和整流器302的同步運行以及該逆器202和逆變同402的同步運行來抑制系統中的環流電流。
在一些具體實施例中，整流同步信號和逆變同步信號來自於同一信號產生電路。例如，該信號產生電路包括兩個子模組，其中的一個子模組用以產生整流同步信號，另一個子模組用以產生逆變同步信號。
在一些具體實施例中，整流同步信號和逆變同步信號來自於不同的信號產生電路。例如，第一信號產生電路用來產生整流同步信號，而第二信號產生電路用來產生逆變同步信號。
此外，用以抑制環流電流的整流同步信號也可藉由控制器DSP1或控制器DSP3自身產生。例如，控制器DSP1產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP3，控制器DSP1中的PWM載波發生器和控制器DSP3中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。又如，控制器DSP3產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP1，控制器DSP1中的PWM載波發生器和控制器DSP3中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。
此外，用以抑制環流電流的逆變同步信號也可藉由控制器DSP2或控制器DSP4自身產生。例如，控制器DSP2產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP4，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。又如，控制器DSP4產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP2，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。其中，PWM載波信號的同步原理和第4圖相同，在此不再敘述。
採用本發明的變流器系統架構，在每一背靠背變流器的整流側和/或逆變側相應地接收一整流同步信號和/或一逆變同步信號，從而可有效抑制彼此並聯的多套背靠背變流器中的環流電流，提高系統可靠性，並降低了系統成本。相比于現有技術，本發明的變流器系統架構無需設置隔離變流器，從而縮小了系統佔用的體積，提高了系統的功率密度。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
如前所述，在習知技術中，逆變器並聯技術逐漸成為研究熱點，它可在不增加單個功率開關電流應力的條件下，使總電流成倍增加。例如，在輸入功率一定的情況下，通過並聯技術可使用低功率等級的功率開關器件，進而降低產品的製作成本。然而，在變流器並聯時，往往存在環流通道，會引起嚴重的環流問題，不僅增加了系統損耗，還降低了系統效率。此外，環流電流還會引起不均流，使得功率開關器件承受的電流應力不均衡，影響其使用壽命，而且，環流電流還會使三相電流產生畸變，使總諧波畸變率增大，導致系統並網較難實現。
針對習知技術中的上述缺陷或不足，第1圖繪示依據本發明的一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。參照第1圖，本發明的變流器系統至少包括一背靠背（back-to-back）變流器1和一背靠背變流器3。其中，背靠背變流器1包括一整流器模組10和一逆變器模組20，背靠背變流器3包括一整流器模組30和一逆變器模組40。應當理解，在其他的實施例中，該變流器系統還可包括兩組以上的背靠背變流器，並且每一背靠背變流器各自的整流器模組的交流側並聯連接，以及每一背靠背變流器各自的逆變器模組的交流側並聯連接。
該整流器模組10包括整流器102和控制器104。該整流器102具有一輸入側和一輸出側，用以將一第一交流電整流成一第一直流電。控制器104與整流器102連接，用以控制該整流器102。例如，控制器104發送一脈衝寬度調變（PWM）控制信號，用來控制整流器102中的功率開關器件的導通與關斷。該逆變器模組20包括逆變器202和控制器204。該逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將所述第一直流電逆變為一第二交流電。控制器204與逆變器202連接，用以控制該逆變器202。例如，控制器204發送一PWM控制信號，用來控制逆變器202中的功率開關器件的導通與關斷。在一實施例中，整流器模組10的控制器104和逆變器模組20的控制器204均為一數位訊號處理器（DSP，Digital Signal Processor）。
類似地，背靠背變流器3中的整流器模組30包括整流器302和控制器304。該整流器302具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一交流電整流成一第二直流電。整流器302的輸入側與整流器102的輸入側並聯連接。控制器304與整流器302連接，用以控制該整流器302。例如，控制器304發送一PWM控制信號，用來控制整流器302中的功率開關器件的導通與關斷。背靠背變流器3中的逆變器模組40包括逆變器402和控制器404。該逆變器402具有一輸入側和一輸出側，用以將所述第二直流電逆變為該第二交流電。逆變器402的輸出側與逆變器202的輸出側並聯連接。控制器404與逆變器402連接，用以控制該逆變器402。例如，控制器404發送一PWM控制信號，用來控制逆變器402中的功率開關器件的導通與關斷。在一實施例中，整流器模組30的控制器304和逆變器模組40的控制器404均為一數位訊號處理器（DSP，Digital Signal Processor）。
需要特別指出的是，為了解決習知變流器系統中的環流電流問題，在一些具體實施例中，本發明的變流器系統藉由整流器102和整流器302同步運行，以抑制系統中的環流電流。例如，本發明的變流器系統在整流器模組10和整流器模組30各自一側藉由一整流同步信號來消除系統中的環流通道，如第1圖所示。
應當理解，本發明的變流器系統在傳遞能量時具有雙向可傳遞的特點，也就是說，背靠背變流器1和背靠背變流器3各自的整流器電連接不同的源（如電機）或負載（如電網）時，其能量傳遞是不同的。在一些實施例中，整流器102和整流器302電連接至一發電機，逆變器202和逆變器402電連接至一交流電網，從而將發電機發出的電能傳送給該交流電網。在一些實施例中，整流器102和整流器302電連接至一交流電網，逆變器202和逆變器402電連接至一發電機，從而將來自交流電網的電能量傳送給該發電機。此外，該發電機既可為三相電機，也可為多相電機，本發明的變流器系統並不只局限于應用在某一特定的電機類型。
第2圖繪示第1圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。參照第2圖，整流器102和整流器302具有一整流頻率，逆變器202和逆變器402具有一逆變頻率，當整流頻率小於逆變頻率時，整流器模組10和整流器模組30接收該整流同步信號，藉由該整流同步信號來抑制或消除系統中的環流電流。
在第2圖中，控制器DSP1用來控制整流器102的功率開關器件導通或關斷，控制器DSP2用來控制逆變器202的功率開關器件導通或關斷，控制器DSP3用來控制整流器302的功率開關器件導通或關斷，控制器DSP4用來控制逆變器402的功率開關器件導通或關斷。位於電機側的整流器102和整流器302各自的輸入側還可設置一濾波電感Ls，以及位於電網側的逆變器202和逆變器402各自的輸出側還可設置一濾波電感Lg，不僅可起到濾波作用，而且還可防止整流器102與逆變器202、整流器302與逆變器402之間的直流母線發生短路情形。
在一具體實施例中，該變流器系統還包括一信號產生電路，當整流頻率小於逆變頻率時，該信號產生電路用以產生整流同步信號。例如，控制器DSP1的PWM載波發生器和控制器DSP3的PWM載波發生器分別接收來自該信號產生電路的整流同步信號，然後相應地輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。在此，信號產生電路可為一微分電路、一555電路或者其他可產生同步脈衝信號的電路。
在一具體實施例中，當整流頻率小於逆變頻率時，用以抑制環流電流的整流同步信號也可藉由控制器DSP1或控制器DSP3自身產生。例如，控制器DSP1產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP3，控制器DSP1的PWM載波發生器和控制器DSP3的PWM載波發生器根據所述整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。又如，控制器DSP3產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP1，控制器DSP1的PWM載波發生器和控制器DSP3的PWM載波發生器根據所述整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。
在又一具體實施例中，背靠背變流器1包括直流母線存儲單元（如電容器），設置於整流器102和逆變器202之間，用於存儲該第一直流電。背靠背變流器3也包括直流母線存儲單元（如電容器），設置於整流器302和逆變器402之間，用於存儲該第二直流電。此外，背靠背變流器1的直流母線存儲單元既可與背靠背變流器3的直流母線存儲單元相互獨立，又可與背靠背變流器3的直流母線存儲單元並聯連接。例如，將兩個直流母線存儲單元的正極性母線彼此連接且負極性母線彼此連接，此時，第一直流電和第二直流電的電壓數值相同。
第3圖繪示第2圖的變流器系統中，整流器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。參照第3圖，控制器104包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該功率控制器用來接收一反映該交流電功率的參數（如電機功率P1*、電機轉矩和電機轉速），並輸出一電流參考信號I1*。電流調節器接收該電流參考信號I1*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U1*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U1*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U1*和同步後的PWM載波信號的比較結果。
類似地，控制器304也包括一功率控制器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該功率控制器用來接收一反映該交流電功率的參數（如電機功率P3*、電機轉矩和電機轉速），並輸出一電流參考信號I3*。電流調節器接收該電流參考信號I3*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U3*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U3*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U3*和同步後的PWM載波信號的比較結果。
第4（a）圖繪示第2圖的變流器系統中，一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。第4（b）圖繪示第2圖的變流器系統中，另一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。
參照第4（a）圖，該整流同步信號的週期等於整流器102或整流器302的整流週期，在此，整流週期與整流頻率互為倒數。當計時器的初始值為0時，在同步前，控制器104的PWM載波發生器輸出的載波信號與控制器304的PWM載波發生器輸出的載波信號並不同步；而在同步後，通過諸如矩形波同步脈衝信號，將控制器104和控制器304各自的PWM載波發生器輸出的PWM載波信號變為同步，即，整流器模組10和整流器模組30的PWM載波信號是同步的。
參照第4（b）圖，該整流同步信號的週期為整流器102或整流器302的整流週期的2倍，也就是說，該整流同步信號的頻率為整流器102或整流器302的整流頻率的二分之一。當計時器的初始值為0時，在同步前，控制器104的PWM載波發生器輸出的載波信號與控制器304的PWM載波發生器輸出的載波信號並不同步；而在同步後，由於整流同步信號的週期加長，通過諸如矩形波同步脈衝信號，在n+1個矩形波同步脈衝時刻，控制器104和控制器304各自的PWM載波信號同步，並且在n+3個矩形波同步脈衝時刻，控制器104和控制器304各自的PWM載波信號同步，從而使整流器模組10和整流器模組30中的PWM載波信號同步。
第5圖繪示依據本發明的另一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。在第5圖中，該變流器結構與上述第1圖所示的變流器結構相同或相似，為描述簡便起見，在此不再贅述。
與第1圖不同的是，為了解決習知變流器系統中的環流電流問題，在一些具體實施例中，本發明的變流器系統藉由逆變器202和逆變器402同步運行，以抑制系統中的環流電流。例如，本發明的變流器系統在逆變器模組20和逆變器模組40各自一側藉由一逆變同步信號來消除系統中的環流通道，如第5圖所示。
第6圖繪示第5圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。參照第6圖，整流器102和整流器302具有一整流頻率，逆變器202和逆變器402具有一逆變頻率，當整流頻率大於逆變頻率時，逆變器模組20和逆變器模組40藉由一逆變同步信號來抑制或消除系統中的環流電流。
在一具體實施例中，該變流器系統還包括一信號產生電路。當整流頻率大於逆變頻率時，該信號產生電路用以產生逆變同步信號。例如，控制器DSP2的PWM載波發生器和控制器DSP4的PWM載波發生器分別接收來自該信號產生電路的逆變同步信號，然後相應地輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。在此，信號產生電路可為一微分電路、一555電路或者其他可產生同步脈衝信號的電路。
需要指出的是，該信號產生電路可包括兩個子模組，其中的一個子模組用以產生整流同步信號，其中的另一個子模組用以產生逆變同步信號，並且兩個子模組均具有各自的模組使能信號。例如，當整流器模組10和30的整流頻率大於逆變器模組20和40的逆變頻率時，禁止用來產生整流同步信號的子模組，使能用來產生逆變同步信號的子模組，該變流器系統藉由該逆變同步信號來抑制或消除環流電流。又如，當整流器模組10和30的整流頻率小於逆變器模組20和40的逆變頻率時，使能用來產生整流同步信號的子模組，禁止用來產生逆變同步信號的子模組，該變流器系統藉由該整流同步信號來抑制或消除環流電流。
在一具體實施例中，當整流頻率大於逆變頻率時，用以抑制環流電流的逆變同步信號也可藉由控制器DSP2或控制器DSP4自身產生。例如，控制器DSP2產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP4，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。又如，控制器DSP4產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP2，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。
第7圖繪示第6圖的變流器系統中，逆變器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。
參照第7圖，控制器204包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該電壓調節器用來接收相應的直流電（如背靠背變流器1中的第一直流電UBUS2*），並輸出一電流參考信號I2*。電流調節器接收該電流參考信號I2*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U2*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U2*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U2*和同步後的PWM載波信號的比較結果。
類似地，控制器404也包括一電壓調節器、一電流調節器和一控制信號生成器。更詳細地，該電壓調節器用來接收相應的直流電（如背靠背變流器3中的第二直流電UBUS4*），並輸出一電流參考信號I4*。電流調節器接收該電流參考信號I4*，輸出與該電流參考信號相對應的一電壓參考信號U4*。控制信號生成器具有兩個輸入端和一個輸出端，其中的一輸入端用以接收電壓參考信號U4*，另一輸入端用來接收來自PWM載波發生器輸出的同步後的PWM載波信號，然後在其輸出端輸出一PWM控制信號。該PWM控制信號基於所接收的電壓參考信號U4*和同步後的PWM載波信號的比較結果。其中，PWM載波信號的同步原理和第4圖相同，在此不再敘述。
第8圖繪示依據本發明的又一具體實施方式的變流器系統的電路架構示意圖。參照第8圖，在本發明的變流器系統中，背靠背變流器1和背靠背變流器3為一非對稱型橋式電路。在此，術語『非對稱型橋式電路』包括但不只局限於，電平數量不同、功率開關器件的型號不同、電路連接方式不同。
在一具體實施例中，背靠背變流器1的整流器102和逆變器202中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構；背靠背變流器3的整流器302和逆變器402中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構。例如，整流器102和整流器302採用兩電平結構，而逆變器202和逆變器402採用三電平結構。
在一具體實施例中，於背靠背變流器1和背靠背變流器3中，整流器102與逆變器202中各自的開關不同，整流器302與逆變器402中各自的開關不同。在此，所謂開關不同包括開關型號、開關耐壓值、開關功率等級等性能參數不同。
在一具體實施例中，於背靠背變流器1和背靠背變流器3中，整流器102與逆變器202的電路連接方式不同，整流器302與逆變器402的電路連接方式不同。例如，整流器102和逆變器202均採用三電平結構，但是整流器102的三電平結構與逆變器202的三電平結構各自的電路連接方式不同。
此外，在其他的具體實施例中，背靠背變流器1和背靠背變流器3為一對稱型橋式電路。例如，背靠背變流器1和第二背靠背變流器3均為一兩電平結構或一三電平結構，亦即，背靠背變流器1中的整流器102和逆變器202均為一兩電平結構或一三電平結構；背靠背變流器3中的整流器302和逆變器402均為一兩電平結構或一三電平結構。
第9圖繪示依據本發明的再一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。第10圖繪示第9圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。參照第9圖和第10圖，本發明的變流器系統至少包括背靠背變流器1和背靠背變流器3。其中，背靠背變流器1包括一整流器模組10和一逆變器模組20，背靠背變流器3包括一整流器模組30和一逆變器模組40。應當理解，在其他的實施例中，該變流器系統還可包括兩組以上的背靠背變流器，並且每一背靠背變流器各自的整流器模組的交流側並聯連接，以及每一背靠背變流器各自的逆變器模組的交流側並聯連接。
與第1圖和第5圖不同的是，在第9圖的變流器系統中，整流器模組10的整流器102和整流器模組30的整流器302藉由一整流同步信號同步運行，與此同時，逆變器模組20的逆變器202和逆變器模組40的逆變器402藉由一逆變同步信號同步運行，藉由該整流器102和整流器302的同步運行以及該逆器202和逆變同402的同步運行來抑制系統中的環流電流。
在一些具體實施例中，整流同步信號和逆變同步信號來自於同一信號產生電路。例如，該信號產生電路包括兩個子模組，其中的一個子模組用以產生整流同步信號，另一個子模組用以產生逆變同步信號。
在一些具體實施例中，整流同步信號和逆變同步信號來自於不同的信號產生電路。例如，第一信號產生電路用來產生整流同步信號，而第二信號產生電路用來產生逆變同步信號。
此外，用以抑制環流電流的整流同步信號也可藉由控制器DSP1或控制器DSP3自身產生。例如，控制器DSP1產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP3，控制器DSP1中的PWM載波發生器和控制器DSP3中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。又如，控制器DSP3產生一整流同步信號，並將該整流同步信號發送給控制器DSP1，控制器DSP1中的PWM載波發生器和控制器DSP3中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使整流器102和整流器302同步運行。
此外，用以抑制環流電流的逆變同步信號也可藉由控制器DSP2或控制器DSP4自身產生。例如，控制器DSP2產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP4，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。又如，控制器DSP4產生一逆變同步信號，並將該逆變同步信號發送給控制器DSP2，控制器DSP2中的PWM載波發生器和控制器DSP4中的PWM載波發生器根據所述逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號，以使逆變器202和逆變器402同步運行。其中，PWM載波信號的同步原理和第4圖相同，在此不再敘述。
採用本發明的變流器系統架構，在每一背靠背變流器的整流側和/或逆變側相應地接收一整流同步信號和/或一逆變同步信號，從而可有效抑制彼此並聯的多套背靠背變流器中的環流電流，提高系統可靠性，並降低了系統成本。相比于現有技術，本發明的變流器系統架構無需設置隔離變流器，從而縮小了系統佔用的體積，提高了系統的功率密度。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1、3．．．背靠背變流器
10、30．．．整流器模組
20、40．．．逆變器模組
102、302．．．整流器
202、402．．．逆變器
104、204、304、404．．．控制器
DSP1~DSP4．．．數位訊號處理器
LS、Lg．．．濾波電感
P1*、P3*．．．電機功率
I1*、I2*、I3*、I4*．．．電流參考信號
U1*、U2*、U3*、U4*．．．電壓參考信號
UBUS2*、UBUS4*．．．直流電
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖係繪示依據本發明的一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。
第2圖係繪示第1圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。
第3圖係繪示第2圖的變流器系統之整流器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。
第4（a）圖係繪示第2圖的變流器系統中，一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。
第4（b）圖係繪示第2圖的變流器系統中，另一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。
第5圖係繪示依據本發明的另一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。
第6圖係繪示第5圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。
第7圖係繪示第6圖的變流器系統之逆變器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。
第8圖係繪示依據本發明的又一具體實施方式的變流器系統的電路架構示意圖。
第9圖係繪示依據本發明的再一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。
第10圖係繪示第9圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。
第1圖係繪示依據本發明的一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。
第2圖係繪示第1圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。
第3圖係繪示第2圖的變流器系統之整流器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。
第4（a）圖係繪示第2圖的變流器系統中，一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。
第4（b）圖係繪示第2圖的變流器系統中，另一實施例的同步前後的PWM載波的波形示意圖。
第5圖係繪示依據本發明的另一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。
第6圖係繪示第5圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。
第7圖係繪示第6圖的變流器系統之逆變器模組中用於生成PWM控制信號的控制器的一具體實施例。
第8圖係繪示依據本發明的又一具體實施方式的變流器系統的電路架構示意圖。
第9圖係繪示依據本發明的再一具體實施方式的變流器系統的結構方塊示意圖。
第10圖係繪示第9圖中的變流器系統的一實施例的電路架構示意圖。
1、3．．．背靠背變流器
10、30．．．整流器模組
20、40．．．逆變器模組
102、302．．．整流器
202、402．．．逆變器
104、204、304、404．．．控制器
Claims (32)
- 一種變流器系統，至少包含：
一第一背靠背變流器，包含：
一第一整流器模組，包括一第一整流器及一第一控制器，該第一整流器具有一輸入側和一輸出側，用以將一第一交流電整流成一第一直流電，其中該第一整流器由該第一控制器進行控制；及
一第一逆變器模組，包括一第一逆變器及一第三控制器，該第一逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一直流電逆變為一第二交流電，其中該第一逆變器由該第三控制器進行控制；及
一第二背靠背變流器，包含：
一第二整流器模組，包括一第二整流器及一第二控制器，該第二整流器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第一交流電整流成一第二直流電，其中該第二整流器由該第二控制器進行控制，該第二整流器的輸入側與該第一整流器的輸入側並聯連接；及
一第二逆變器模組，包括一第二逆變器及一第四控制器，該第二逆變器具有一輸入側和一輸出側，用以將該第二直流電逆變為該第二交流電，其中該第二逆變器由該第四控制器進行控制，該第二逆變器的輸出側與該第一逆變器的輸出側並聯連接，
其中，該第一整流器和該第二整流器具有一整流頻率，該第一逆變器和該第二逆變器具有一逆變頻率，藉由第一、第二整流器同步運行或者藉由第一、第二逆變器同步運行，以抑制該變流器系統中的環流電流。 - 根據請求項1所述之變流器系統，其中，該第一整流器和該第二整流器電連接至一發電機，該第一逆變器和該第二逆變器電連接至一交流電網。
- 根據請求項1所述之變流器系統，其中，該第一整流器和該第二整流器電連接至一交流電網，該第一逆變器和該第二逆變器電連接至一發電機。
- 根據請求項2或3所述之變流器系統，其中，該發電機為三相電機。
- 根據請求項1所述之變流器系統，其中，當該整流頻率小於該逆變頻率時，該第一整流器模組和該第二整流器模組接收一整流同步信號，以使該第一、第二整流器同步運行，該整流同步信號的週期為該第一整流器或該第二整流器的整流週期的N倍，其中，N為自然數，該整流週期與該整流頻率互為倒數。
- 根據請求項5所述之變流器系統，其中，還包括一信號產生電路，用以產生該整流同步信號，該第一控制器中的PWM載波發生器和該第二控制器中的PWM載波發生器分別接收該整流同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號。
- 根據請求項6所述之變流器系統，其中，該信號產生電路為一微分電路或一555電路。
- 根據請求項1所述之變流器系統，其中，當該整流頻率小於該逆變頻率時，該第一控制器和該第二控制器中之一控制器產生一整流同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使該第一、第二整流器同步運行，其中該第一控制器中的PWM載波發生器和該第二控制器中的PWM載波發生器根據該整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
- 根據請求項6至8中任一項所述之變流器系統，其中，該第一控制器和該第二控制器中的每一控制器包括：
一功率控制器，用以接收一反映該交流電功率的參數，並輸出一電流參考信號；
一電流調節器，接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號；及
一控制信號生成器，用以將該電壓參考信號與該同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。 - 根據請求項1所述之變流器系統，其中，當該整流頻率大於該逆變頻率時，該第一逆變器模組和該第二逆變器模組接收一逆變同步信號，以使該第一、第二逆變器同步運行，該逆變同步信號的週期為該第一逆變器或該第二逆變器的逆變週期的M倍，其中，M為自然數，該逆變週期與該逆變頻率互為倒數。
- 根據請求項10所述之變流器系統，其中，還包括一信號產生電路，用以產生該逆變同步信號，該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器分別接收該逆變同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號。
- 根據請求項11所述之變流器系統，其中，該信號產生電路為一微分電路或一555電路。
- 根據請求項1所述之變流器系統，其中，當該整流頻率大於該逆變頻率時，該第三控制器和該第四控制器中之一控制器產生一逆變同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使該第一、第二逆變器同步運行，其中該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器根據該逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
- 根據請求項11至13中的任一項所述之變流器系統，其中，該第三控制器和該第四控制器中的每一控制器包括：
一電壓調節器，用以接收相應的直流電，並輸出一電流參考信號；
一電流調節器，接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號；及
一控制信號生成器，用以將該電壓參考信號與該同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。 - 根據請求項1所述之變流器系統，其中，該第一背靠背變流器包括一第一存儲單元，設置於該第一整流器和該第一逆變器之間，用以存儲該第一直流電；該第二背靠背變流器包括一第二存儲單元，設置於該第二整流器和該第二逆變器之間，用以存儲該第二直流電。
- 根據請求項15所述之變流器系統，其中，該第一存儲單元和該第二存儲單元為一直流母線電容器。
- 根據請求項16所述之變流器系統，其中，該第一背靠背變流器中的直流母線電容器與該第二背靠背變流器中的直流母線電容器並聯連接。
- 根據請求項1所述之變流器系統，其中，該第一背靠背變流器和該第二背靠背變流器為一對稱型橋式電路。
- 根據請求項18所述之變流器系統，其中，該第一背靠背變流器和該第二背靠背變流器為一兩電平結構或一三電平結構。
- 根據請求項1所述之變流器系統，其中，該第一背靠背變流器和第二背靠背變流器為一非對稱型橋式電路。
- 根據請求項20所述之變流器系統，其中，該第一背靠背變流器的第一整流器和第一逆變器中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構；該第二背靠背變流器的第二整流器和第二逆變器中之一者為一兩電平結構，另一者為一三電平結構。
- 根據請求項20所述之變流器系統，其中，該第一整流器和該第一逆變器中各自的開關不同，以及該第二整流器和該第二逆變器中各自的開關不同。
- 根據請求項20所述之變流器系統，其中，該第一整流器和該第一逆變器的電路連接方式不同，以及該第二整流器和該第二逆變器的電路連接方式不同。
- 一種變流器系統，至少包含：
一第一背靠背變流器，包含：
一第一整流器模組，包括一第一整流器及一第一控制器，該第一整流器具有一輸入側和一輸出側，用於將一第一交流電整流成一第一直流電，其中該第一整流器由該第一控制器進行控制；及
一第一逆變器模組，包括一第一逆變器及一第三控制器，該第一逆變器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第一直流電逆變為一第二交流電，其中該第一逆變器由該第三控制器進行控制；及
一第二背靠背變流器，包含：
一第二整流器模組，包括一第二整流器及一第二控制器，該第二整流器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第一交流電整流成一第二直流電，其中該第二整流器由該第二控制器進行控制，該第二整流器的輸入側與該第一整流器的輸入側並聯連接；及
一第二逆變器模組，包括一第二逆變器及一第四控制器，該第二逆變器具有一輸入側和一輸出側，用於將該第二直流電逆變為該第二交流電，其中該第二逆變器由該第四控制器進行控制，該第二逆變器的輸出側與該第一逆變器的輸出側並聯連接，
其中，藉由該第一整流器和該第二整流器同步運行，並且該第一逆變器和該第二逆變器同步運行，以共同抑制該變流器系統中的環流電流。 - 根據請求項24所述之變流器系統，其中，還包括一第一信號產生電路，用以產生一整流同步信號，該第一控制器中的PWM載波發生器和該第二控制器中的PWM載波發生器分別接收該整流同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號，以使該第一整流器和該第二整流器同步運行。
- 根據請求項25所述之變流器系統，其中，該第一信號產生電路為一微分電路或一555電路。
- 根據請求項24所述之變流器系統，其中，該第一控制器和該第二控制器中之一控制器產生一整流同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使該第一整流器和該第二整流器同步運行，其中該第一控制器中的PWM載波發生器和該第二控制器中的PWM載波發生器根據該整流同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
- 根據請求項25至27中任一項所述之變流器系統，其中，該第一控制器和該第二控制器中的每一控制器包括：
一功率控制器，用以接收一反映該交流電功率的參數，並輸出一電流參考信號；
一電流調節器，接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號；及
一控制信號生成器，用以將該電壓參考信號與該同步後的PWM載波信號相比較，以生成一PWM控制信號。 - 根據請求項24所述之變流器系統，其中，還包括一第二信號產生電路，用以產生一逆變同步信號，該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器分別接收該逆變同步信號，並分別輸出同步後的PWM載波信號，以使該第一逆變器和該第二逆變器同步運行。
- 根據請求項29所述之變流器系統，其中，該第二信號產生電路為一微分電路或一555電路。
- 根據請求項24所述之變流器系統，其中，該第三控制器和該第四控制器中之一控制器產生一逆變同步信號，並將其傳送至另一控制器，以使該第一逆變器和該第二逆變器同步運行，其中該第三控制器中的PWM載波發生器和該第四控制器中的PWM載波發生器根據該逆變同步信號，分別輸出同步後的PWM載波信號。
- 根據請求項29至31中的任一項所述之變流器系統，其中，該第三控制器和該第四控制器中的每一控制器包括：
一電壓調節器，用以接收相應的直流電，並輸出一電流參考信號；
一電流調節器，接收該電流參考信號，並輸出一電壓參考信號；及
一控制信號生成器，用以將該電壓參考信號與該同步後的PWM載波信號比較，以生成一PWM控制信號。
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