本发明专利技术公开提供了一种用于平衡逆变器的直流(DC)链路电容器的电压的装置。本公开的装置包括开关单元，其连接到彼此串联连接的第一和第二电阻器之间的节点(参考点)和彼此串联连接的第一和第二电容器之间的节点(中性点)，并且被配置为在参考点和中性点之间短路和断开；以及控制单元，其被配置为，当参考点的电压(参考点电压)与中性点的电压(中性点电压)彼此不同时，控制开关单元在参考点和中性点之间短路。
Device for balancing the voltage of a DC link capacitor in an inverter
The invention discloses a device for balancing the voltage of a DC (DC) link capacitor of an inverter. The disclosed apparatus includes a switching unit connected to each other node between the first and second resistors connected in series (the reference point) and each node connected in series between the first and second capacitor connected to the (neutral), and configured to short-circuit between the reference point and the neutral point and off; and a control unit. It is configured to, when the voltage reference point (reference point voltage) and the voltage of neutral point (neutral point voltage) each other at the same time, the control switch unit of short circuit between the reference point and neutral point.
【技术实现步骤摘要】
用于平衡逆变器中的直流链路电容器的电压的装置
本专利技术涉及一种用于平衡逆变器的直流(DC)链路电容器的电压的装置。
技术介绍
通常，逆变器是用于接收交流(AC)电力、将AC电力整流成直流(DC)电力以及输出具有期望频率和期望大小的AC电力的装置。在这一点上，平滑电解电容器连接到逆变器的整流单元的DC链路。当逆变器是具有400V的输入电压的类型时，在平滑单元的电解电容器处充电的电压为大约500V至800V。但是，由于现有的电解电容器的额定电压为400V，所以当设计具有400V的输入电压的逆变器的平滑单元时，通过串联连接电解电容器，将平滑单元的等效额定电压设计为具有800Vdc。图1是用于描述现有的逆变器的构造图。平滑单元200配置有用于使由整流单元100整流的交流电力平滑的电解电容器210、220、230和240以及分别与电解电容器210、220、230和240并联连接的分压电阻器215、225、235和245，并且在平滑单元200中充电的电压被施加到逆变器单元300的开关元件(未示出)。在这一点上，两个电解电容器和两个分压电阻器彼此串联连接。这种常规工业逆变器的平滑单元200具有其中电解电容器和分压电阻器串联和并联连接的结构，如图1所示，使得单个电容器对于单个分压电阻器是必需的。使用多个电解电容器的逆变器需要与电解电容器的数量相对应的分压电阻器，从而存在需要用于机械地容纳电解电容器和分压电阻器的空间以及随着分压电阻器数量增加制造成本增加的问题。此外，在电解电容器处通过分压电阻器总是发生漏电流，从而存在降低逆变器的效率的问题。同时，当平滑单元200的电压不均等地施加到彼此串联连接的电容器时，可以在特定电容器处对额定电压(例如，400V)以上的电压进行充电。在这种情况下，电容器爆炸，从而存在逆变器被损坏的问题并且由于在电容器爆炸时产生的电火花而导致火灾的风险增加。
技术实现思路
为了解决上述问题，本公开的目的是提供一种电压平衡装置，其能够在不使用逆变器的平滑单元中的分压电阻器的情况下均等地维持电解电容器的两端处的电压。为了实现该目的，在包括用等效地彼此串联连接的第一和第二电容器配置的平滑单元的逆变器系统中，根据本公开的用于平衡施加到第一和第二电容器的电压的装置可以包括彼此串联连接的第一和第二电阻器，其中第一和第二电阻器的串联连接与平滑单元并联连接；开关单元，其连接到第一和第二电阻器之间的节点(参考点)和第一和第二电容器之间的节点(中性点)，并且被配置为在所述参考点和所述中性点之间短路和断开；以及控制单元，其被配置为当参考点的电压(参考点电压)和中性点的电压(中性点电压)彼此不同时，控制所述开关单元在所述参考点和所述中性点之间短路。本公开的一个实施例的装置还可以包括连接在参考点和中性点之间的电压测量元件。在本公开的一个实施例中，开关单元可以包括第一和第二反并联连接的晶闸管。在本公开的一个实施例中，控制单元可以包括：放大单元，其被配置为放大参考点电压和中性点电压之间的差；检测单元，其被配置为检测放大单元的输出电压超过处于预定范围中的第一参考和第二参考；以及施加单元，其被配置为根据检测单元的输出来施加控制开关单元的电流。在本公开的一个实施例中，检测单元可以包括第一比较器，其被配置为当放大单元的输出电压大于第一参考时，使得施加单元能够将电流施加到开关单元；以及第二比较器，其被配置为当放大单元的输出电压小于第二参考时，使得施加单元能够将电流施加到开关单元。在本公开的一个实施例中，第一和第二电阻器的电阻值可以大致彼此相同。如上所述，本公开能够在逆变器的平滑单元处不使用分压电阻器的情况下维持平滑单元的电容器的电压之间的平衡，使得逆变器的尺寸减小并且逆变器制造成本可以减少。此外，设计者可以使用电压不平衡检测单元的参考值+REF和-REF来设置中性点和参考点之间的电压差，其确定了本公开的平衡装置的操作，使得存在以下效果，其中可以按照设计者的意图设计各种电路。此外，根据本公开，电压不平衡被设计为通过硬件来解决，使得存在以下效果，其中当在平滑单元3处发生电压不平衡时在没有根据软件处理而造成时间延迟的情况下可以将平滑单元3的电容器的两端处的电压调整为平衡。附图说明图1是用于描述现有的逆变器的构造图。图2是用于描述根据本公开的一个实施例的逆变器系统的示意性构造图。图3A和图3B分别是用于描述本公开的一个实施例的平滑单元的配置的一个示例图。图4是本公开的一个实施例中的开关单元的详细构造图。图5是本公开的一个实施例中的控制单元的详细构造图。图6至图8分别是用于描述本公开的平衡装置的操作的一个示例图。具体实施方式本公开可以进行各种修改并且将具有各种实施例，使得将在附图中例示具体实施例并将进行详细描述。然而，本文公开的具体实施例在某种意义上不是用于将本公开限于这些实施例，而是为了解释本专利技术，并且应当理解，许多其它的替代物、等同物和取代基将落入本专利技术的精神和范围内。在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的一个优选实施例。图2是用于描述根据本专利技术的一个实施例的逆变器系统的示意性构造图。如图所示，本公开的一个实施例的系统可以包括整流单元1、本公开的平衡装置2、平滑单元3，其配置有彼此串联连接的第一电容器C1和第二电容器C2，以及逆变器单元4。在这一点上，串联连接的平滑单元3的第一电容器C1和第二电容器C2被称为“直流(DC)链路电容器”。整流单元1可以对施加到DC电压的三相交流(AC)电压进行整流，并且平滑单元3可以平滑DC电压。通常，逆变器单元4可以根据开关元件的操作输出预定频率和预定幅度的AC电压，以将AC电压施加到电机(未示出)。在本公开的一个实施例中，示例了其中第一电容器C1和第二电容器C2串联连接的平滑单元3，但是本公开不限于此。因此，平滑单元3可以配置有彼此连接的多个电解电容器，并且这可以表示为等效配置。图3A和图3B分别是用于描述本公开的一个实施例的平滑单元3的配置的一个示例图。这里，如图3A所示，可以连接两个电解电容器，并且如图3B所示，两个电解电容器的连接可以是并联连接的。如上所述，对于本领域技术人员来说显而易见的是，图3B中示出的构造可以等效地示出为如图3中的那样。再参考图3，本公开的一个实施例的平衡装置2可以包括分别与平滑单元3并联连接的第一电阻器R1和第二电阻器R2、用于测量电压的第三电容器30、开关单元40以及用于控制开关单元40的控制单元50。第一电阻器R1和第二电阻器R2分别具有大致相同的电阻。在本公开的描述中，第一电阻器R1和第二电阻器R之间的节点A被称为“参考点”，并且节点A的电压被称为“参考点电压”。第一电阻器R1和第二电阻器R2可以是几千欧姆(kΩ)。像这样，第一电阻器R1和第二电阻器R2的电阻值增加，并且因此流过参考点A的电流被制成几毫安(mA)，使得在第一电阻器R1和第二电阻器R2处的电力消耗可以最小化。此外，第一电容器C1和第二电容器C2之间的节点B被称为“中性点”，并且节点B的电压被称为“中性点电压”。在这样的配置中，第三电容器30可以测量中性点B和参考点A之间的电压。在本公开的一个示例中，电容器被示例为用于测量中性点和参考点之间的电压的元件，但是不限于此，可以使用各种无源或有源元件。开关单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于平衡施加到逆变器系统中的第一电容器和第二电容器的电压的装置，所述逆变器系统包括以彼此等效串联连接的第一电容器和第二电容器而配置的平滑单元，所述装置包括：彼此串联连接的第一电阻器和第二电阻器，其中第一电阻器和第二电阻器的串联连接与所述平滑单元并联连接；开关单元，其连接到在所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的节点(参考点)和在所述第一电容器和所述第二电容器之间的节点(中性点)，并且被配置为在所述参考点和所述中性点之间短路和断开；控制单元，其被配置为当所述参考点的电压(参考点电压)和所述中性点的电压(中性点电压)彼此不同时，控制所述开关单元在所述参考点和所述中性点之间短路；以及电压测量元件，其连接在所述参考点和所述中性点之间。
【技术特征摘要】
2016.03.29 KR 10-2016-00373891.一种用于平衡施加到逆变器系统中的第一电容器和第二电容器的电压的装置，所述逆变器系统包括以彼此等效串联连接的第一电容器和第二电容器而配置的平滑单元，所述装置包括：彼此串联连接的第一电阻器和第二电阻器，其中第一电阻器和第二电阻器的串联连接与所述平滑单元并联连接；开关单元，其连接到在所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的节点(参考点)和在所述第一电容器和所述第二电容器之间的节点(中性点)，并且被配置为在所述参考点和所述中性点之间短路和断开；控制单元，其被配置为当所述参考点的电压(参考点电压)和所述中性点的电压(中性点电压)彼此不同时，控制所述开关单元在所述参考点和所述中性点之间短路；以及电压测量元件，其连接在所述参考点...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪一杓，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR
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