封波‑解封波方法和装置、解封波方法和装置及逆变电路制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种封波‑解封波方法和装置、解封波方法和装置及逆变电路，用以解决采用现有的封波方法对T型三电平逆变器进行封波，或者采用现有的解封波方法对T型三电平逆变器解封波时，会导致T型三电平逆变器中的辅管损坏的问题。该方法包括：检测一个T型三电平逆变器中的滤波器中与该T型三电平逆变器中的主管相连的一端流过的电流；在检测到的电流大于第一阈值且该T型三电平逆变器处于解封波状态时，不再将发波单元输出给该T型三电平逆变器中的主管的驱动信号传输给主管，并关断主管，以及等待第一预设时长，并在第一预设时长结束后，不再将发波单元输出给该T型三电平逆变器中的辅管的驱动信号传输给辅管，并关断辅管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种封波-解封波方法和装置、解封波方法和装置及逆变电路。
技术介绍
UPS（Uninterruptible Power Supply，不间断电源）是指当交流输入电源（比如市电）发生异常或断电时，还能继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响的装置，能够保证供电的可靠性。逆变器是UPS中重要技术之一，逆变器的性能直接影响UPS整机的效率、成本及可靠性。现有的UPS逆变器在采用T型三电平逆变器时，T型三电平逆变器的结构如图1所示，采用现有的封波方法时，若检测到T型三电平逆变器输出的电流，即流过电感L1的电流大于某一个值时，驱动T型三电平逆变器中的开关单元的发波单元（发波单元连接T型三电平逆变器中的各个开关单元中的开关单元的控制端，发波单元在图1中未示出），控制该T型三电平逆变器的开关单元Q1、Q2、Q3和Q4同时封波，即同时关闭；其中，开关单元Q1、Q2、Q3和Q4中均包括一个开关器件和与该开关器件反并联的二极管，电容Cp_Q2为开关单元Q2的结电容，电容Cp_Q3为开关单元Q3的结电容。但是，由于发波单元虽然同时发出了关断开关单元Q1、Q2、Q3和Q4中的开关器件的信号，但是由于信号传输的延迟不同，关断信号到达开关单元Q1、Q2、Q3和Q4中的开关器件的控制端的时延就会不同。如果，开关单元Q2和Q3中的开关器件先接收到关断信号，开关单元Q1和Q4中的开关器件后接收到关断信号，那么就会出现开关单元Q2和Q3中的开关器件先关断，而开关单元Q1和Q4中的开关器件后关断。假设T型三电平逆变器工作在正半周期，即电流从电感L1的左侧流向电感L1的右侧，此时，开关单元Q4中的开关器件关断。在电路布局较好，忽略线路的漏感的情况下，当采用现有的封波方法封波时，若开关单元Q2和Q3中的开关器件关断，由于开关单元Q1中的开关器件导通，因此，电流会从开关单元Q1流向电感L1，因此，a点的电压被箝位到正母线电压+UBUS，开关单元Q2中的二极管导通，b、c两点之间的电压差Ubc=0.7，a、b两点之间的电压差Uab=+UBUS。而当开关单元Q1中的开关器件关断时，流过电感L1的电流通过开关单元Q4中的二极管续流，a点的电位由正母线电压+UBUS跳变为负母线电压-UBUS，由于Uc+Ubc+Uab=Ua，因此Ubc=Uac-Uab=-UBUS-Uab，由于开关单元Q3的结电容Cp_Q3上的电压不会发生突变，因此Ubc=-UBUS-Uab=-2*UBUS，也就是说，开关单元Q2的结电容Cp_Q2上的瞬时电压会达到全母线电压，而在开关单元Q3的结电容Cp_Q3放电完成之后，开关单元Q2的结电容Cp_Q2两端的电压才会为半边母线电压，开关单元Q1两端的电压为全边母线电压。假设T型三电平逆变器工作在负半周期，即电流从电感L1的右侧流向电感L1的左侧，此时，开关单元Q1中的开关器件关断。在电路布局较好，忽略线路的漏感的情况下，当采用现有的封波方法封波时，若开关单元Q2和Q3中的开关器件关断，由于开关单元Q4中的开关器件导通，因此，电流会从电感L1流向开关单元Q4，此时，a点的电压被箝位到负母线电压-UBUS，开关单元Q3中的二极管导通，a、b两点之间的电压差Uab=-0.7V，b、c两点之间的电压差Ubc=-UBUS。而当开关单元Q4中的开关器件关断时，流过电感L1的电流通过开关单元Q1中的二极管续流，a点的电位由负母线电压-UBUS跳变为正母线电压+UBUS，由于Uc+Ubc+Uab=Ua，因此Uab=Uac-Ubc=UBUS-Ubc，由于开关单元Q2的结电容Cp_Q2上的电压不会发生突变，因此Uab=UBUS-Ubc=2*UBUS，也就是说，开关单元Q3的结电容Cp_Q3上的瞬时电压会达到全边母线电压，而在开关单元Q2的结电容Cp_Q2放电完成之后，开关单元Q3的结电容Cp_Q3两端的电压才会为半边母线电压，开关单元Q1两端的电压为全边母线电压。因此，采用现有的封波方法时，有可能会出现先封辅管（开关单元Q2、Q3中的开关器件），再封主管（开关单元Q1、Q4中的开关器件）的情况，由上述分析可知，此时辅管瞬间承受的电压会为全边母线电压，由于辅管能够承受的最大电压一般是略大于半边母线电压，因此，会出现辅管过压的情况。并且，在封波过程中，当开关单元Q1（或Q4）中的开关器件关断，且电路稳定后，开关单元Q1（或Q4）承受的电压为全边母线电压，由于开关单元Q1（或Q4）能够承受的最大电压一般是略大于全边母线电压，因此，开关单元Q1（或Q4）中的开关器件关断的瞬间，开关单元Q1（或Q4）承受的电压可能会大于其所能承受的最大电压。采用现有的解封波方法时，若检测到T型三电平逆变器输出的电流，即流过电感L1的电流不再大于某一个值时，驱动T型三电平逆变器中的开关单元的发波单元（发波单元连接T型三电平逆变器中的各个开关单元中的开关器件的控制端，发波单元在图1中未示出），控制该T型三电平逆变器的开关单元Q1、Q2、Q3和Q4同时解封波，即同时开通。但是，由于发波单元虽然同时发出了开通开关单元Q1、Q2、Q3和Q4中的开关器件的信号，但是由于信号传输的延迟不同，开通信号到达开关单元Q1、Q2、Q3和Q4中的开关器件的控制端的时延就会不同。如果，开关单元Q1和Q4中的开关器件先接收到开通信号，开关单元Q2和Q3中的开关器件后接收到开通信号，那么就会出现开关单元Q1和Q4中的开关器件先开通，而开关单元Q2和Q3中的开关器件后开通。假设电流从电感L1的左侧流向电感L1的右侧，此时，开关单元Q1、Q2、Q3和Q4中的开关器件都关断，电流流经开关单元Q4中的二极管，a点的电位为负母线电压-UBUS，开关单元Q3中的二极管导通，a、b两点之间的电压差Uab=-0.7V，b、c两点之间的电压差Ubc=-UBUS。当采用现有的解封波方法解封波时，开关单元Q1中的开关器件导通，开关单元Q4中的二极管受到反向电压而关断，电流会从开关单元Q1流向电感L1，因此，a点的电压由负母线电压-UBUS跳变到正母线电压+UBUS，由于Uc+Ubc+Uab=Ua，因此Uab=Uac-Ubc=UBUS-Ubc，由于开关单元Q2的结电容Cp_Q2上的电压不会发生突变，因此Uab=UBUS-Ubc=2*UBUS，也就是说，开关单元Q3的结电容Cp_Q3上的瞬时电压会达到全边母线电压。当开关单元Q2中的开关器件开通时，在开...

【技术保护点】
一种封波‑解封波方法，其特征在于，包括：检测一个T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型三电平逆变器中的主管相连的一端流过的电流；在检测到的电流大于第一阈值且所述T型三电平逆变器处于解封波状态时，不再将发波单元输出给所述T型三电平逆变器中的主管的驱动信号传输给所述主管，并关断所述主管，以及等待第一预设时长，并在第一预设时长结束后，不再将所述发波单元输出给所述T型三电平逆变器中的辅管的驱动信号传输给所述辅管，并关断所述辅管。

【技术特征摘要】
1.一种封波-解封波方法，其特征在于，包括：
检测一个T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型三电平逆变器中的主
管相连的一端流过的电流；
在检测到的电流大于第一阈值且所述T型三电平逆变器处于解封波状态
时，不再将发波单元输出给所述T型三电平逆变器中的主管的驱动信号传输给
所述主管，并关断所述主管，以及等待第一预设时长，并在第一预设时长结束
后，不再将所述发波单元输出给所述T型三电平逆变器中的辅管的驱动信号传
输给所述辅管，并关断所述辅管。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在检测到的电流不大于第二阈值且所述T型三电平逆变器处于封波状态
时，控制所述T型三电平逆变器中的辅管开通，并等待第二预设时长，以及在
第二预设时长结束后，根据电压的过零信号确定所述T型三电平逆变器中的非
长通的辅管，并关断确定的非长通的辅管，以及等待第三预设时长，并在第三
预设时长结束后，将所述T型三电平逆变器中的主管开通，并将发波单元输出
给所述T型三电平逆变器中的主管的驱动信号传输给所述主管，以及将发波单
元输出给所述T型三电平逆变器中的辅管的驱动信号传输给所述辅管，所述电
压的过零信号为所述T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型三电平逆变器
中的主管相连的一端的电压的过零信号。
3.一种封波-解封波装置，其特征在于，包括：
第一检测模块，用于检测一个T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型
三电平逆变器中的主管相连的一端流过的电流；
第一控制模块，用于在检测到的电流大于第一阈值且所述T型三电平逆变
器处于解封波状态时，不再将发波单元输出给所述T型三电平逆变器中的主管
的驱动信号传输给所述主管，并关断所述主管，以及等待第一预设时长，并在
第一预设时长结束后，不再将所述发波单元输出给所述T型三电平逆变器中的

\t辅管的驱动信号传输给所述辅管，并关断所述辅管。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块还用于：
在检测到的电流不大于第二阈值且所述T型三电平逆变器处于封波状态
时，控制所述T型三电平逆变器中的辅管开通，并等待第二预设时长，以及在
第二预设时长结束后，根据电压的过零信号确定所述T型三电平逆变器中的非
长通的辅管，并关断确定的非长通的辅管，以及等待第三预设时长，并在第三
预设时长结束后，将所述T型三电平逆变器中的主管开通，并将发波单元输出
给所述T型三电平逆变器中的主管的驱动信号传输给所述主管，以及将发波单
元输出给所述T型三电平逆变器中的辅管的驱动信号传输给所述辅管，所述电
压的过零信号为所述T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型三电平逆变器
中的主管相连的一端的电压的过零信号。
5.一种解封波方法，其特征在于，包括：
检测一个T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型三电平逆变器中的主
管相连的一端流过的电流；
在检测到的电流不大于第三阈值且所述T型三电平逆变器处于封波状态
时，控制所述T型三电平逆变器中的辅管开通，并等待第四预设时长，以及在
第四预设时长结束后，根据电压的过零信号确定所述T型三电平逆变器中的非
长通的辅管，并关断确定的非长通的辅管，以及等待第五预设时长，并在第五
预设时长结束后，将所述T型三电平逆变器中的主管开通，并将所述发波单元
输出给所述T型三电平逆变器中的主管的驱动信号传输给所述主管，所述电压
的过零信号为所述T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型三电平逆变器中
的主管相连的一端的电压的过零信号。
6.一种解封波装置，其特征在于，包括：
第二检测模块，用于检测一个T型三电平逆变器中的滤波器中与所述T型
三电平逆变器中的主管相连的一端流过的电流；
第二控制模块，用于在检测到的电流不大于第三阈值且所述T型三电平逆

\t变器处于封波状态时，控制所述T型三电平逆变器中的辅管开通，并等待第四
预设时长，以及在第四预设时长结束后，根据电压的过零信号确定所述T型三
电平逆变器中的非长通的辅管，并关断确定的非长通的辅管，以及等待第五预
设时长，并在第五预设时长结束后，将所述T型三电平逆变器中的主管开通，

【专利技术属性】
技术研发人员：毛云鹤，田卿，张龙云，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US