两级式并网逆变器的驱动控制系统和驱动控制方法技术方案

技术编号:22567720 阅读:63 留言:0更新日期:2019-11-16 13:12
本申请公开了两级式并网逆变器的驱动控制系统和驱动控制方法,以避免在低电压穿越、高电压穿越、输出过流等暂态过程中发生功率管过压击穿。该驱动控制系统包括:控制电路,以及为两级式并网逆变器的后级逆变电路中的每个功率管单独设置的驱动电路。所述控制电路用于判断两级式并网逆变器是否运行于具有功率管过压击穿风险的暂态过程中,若是,控制各个所述驱动电路由正常驱动回路切换至暂态驱动回路,直至两级式并网逆变器恢复稳态运行时,再切换回正常驱动回路;其中,暂态驱动回路中的门级关断电阻大于正常驱动回路中的门级关断电阻。

Driving control system and method of two-stage grid connected inverter

The application discloses a driving control system and a driving control method of a two-stage grid connected inverter, so as to avoid power tube over-voltage breakdown in the transient process of low voltage ride through, high voltage ride through, output over-current, etc. The driving control system includes: control circuit, and driving circuit for each power tube in the later stage of the two-stage grid connected inverter. The control circuit is used to judge whether the two-stage grid connected inverter operates in the transient process with the risk of power tube over-voltage breakdown. If yes, control each drive circuit to switch from the normal drive circuit to the transient drive circuit until the two-stage grid connected inverter returns to the stable operation, and then switch back to the normal drive circuit; wherein, the gate level in the transient drive circuit is turned off The resistance is greater than the gate level closing resistance in the normal drive circuit.

【技术实现步骤摘要】
两级式并网逆变器的驱动控制系统和驱动控制方法
本专利技术涉及电力电子
,更具体地说,涉及两级式并网逆变器的驱动控制系统和驱动控制方法。
技术介绍
图1示出了一种典型的两级式并网逆变器,其前级为boost电路,后级为逆变电路。两级式并网逆变器工作在低电压穿越、高电压穿越、输出过流等暂态过程中时,逆变电路中功率管的电压应力较大,很容易造成功率管过压击穿。以1100V两级式并网逆变器进行高电压穿越为例,高电压穿越时电网电压可能达到1.3倍的电网额定电压,逆变电路母线电压可能超过1000V,那么两级式并网逆变器在此工况下不间断并网运行的话,逆变电路中功率管关断时刻的电压应力可能会超出规格书的要求,造成功率管过压击穿。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供了两级式并网逆变器的驱动控制系统和驱动控制方法,以避免在低电压穿越、高电压穿越、输出过流等暂态过程中发生功率管过压击穿。一种两级式并网逆变器的驱动控制系统,包括控制电路,以及为两级式并网逆变器的后级逆变电路中的每个功率管单独设置的驱动电路,其中:所述控制电路用于判断两级式并网逆变器是否运行于具有功率管过压击穿风险的暂态过程中,若是,控制各个所述驱动电路由正常驱动回路切换至暂态驱动回路,直至两级式并网逆变器恢复稳态运行时,再切换回正常驱动回路;其中,暂态驱动回路中的门级关断电阻大于正常驱动回路中的门级关断电阻。可选的,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S2的电能输入极经电阻R2接被驱动管的门极;隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S3的电能输入极经电阻R3接被驱动管的门极;R3>R2;对应的,所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S2令被驱动管关断;所述驱动电路处于暂态驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S3令被驱动管关断。可选的,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S2的电能输入极经相串联的电阻R2和电阻R3连接被驱动管的门极;隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输入极接电阻R2和电阻R3的连接点,开关管S3的电能输出级接被驱动管的门极和第二电源的负极V1-;所述第一、第二电源为两路相互隔离的电源;所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过同时开通开关管S2和开关管S3令被驱动管关断;所述驱动电路处于暂态驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S2令被驱动管关断。可选的,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S2的电能输入极经电阻R2接被驱动管的门极;隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输出极接被驱动管的门极以及第二电源的负极V1-,所述第一、第二电源为两路相互隔离的电源,开关管S3的电能输入极经电阻R3连接开关管S2的电能输入极;对应的,所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过同时开通开关管S2和开关管S3令被驱动管关断;所述驱动电路处于暂态驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S2令被驱动管关断。可选的,所述开关管为MOSFET或三极管。可选的,所述隔离电路为光耦隔离电路、电容隔离电路或磁隔离电路。一种驱动控制方法,应用于两级式并网逆变器的驱动控制系统中的控制电路,所述驱动控制系统还包括为两级式并网逆变器的后级逆变电路中的每个功率管单独设置的驱动电路;所述驱动控制方法包括:判断两级式并网逆变器是否运行于具有功率管过压击穿风险的暂态过程中;若是,控制各个所述驱动电路由正常驱动回路切换至暂态驱动回路,直至两级式并网逆变器恢复稳态运行时,再切换回正常驱动回路;其中,暂态驱动回路中的门级关断电阻大于正常驱动回路中的门级关断电阻。可选的,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S2的电能输入极经电阻R2接被驱动管的门极;隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S3的电能输入极经电阻R3接被驱动管的门极;R3>R2;对应的,所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述驱动控制方法具体包括通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S2令被驱动管关断;所述驱动电路处于暂态驱动回路时,所述驱动控制方法具体包括通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S3令被驱动管关断。可选的,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V+,开关管S2的电能输入极经相串联的电阻R2和电阻R3连接被驱动管的门极;隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输入极接电阻R2和电阻R3的连接点,开关管S3的电能输出级接被驱动管的门极和第二电源的负极V1-;所述第一、第二电源为两路相互隔离的电源;所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两级式并网逆变器的驱动控制系统,包括控制电路,以及为两级式并网逆变器的后级逆变电路中的每个功率管单独设置的驱动电路,其特征在于:/n所述控制电路用于判断两级式并网逆变器是否运行于具有功率管过压击穿风险的暂态过程中,若是,控制各个所述驱动电路由正常驱动回路切换至暂态驱动回路,直至两级式并网逆变器恢复稳态运行时,再切换回正常驱动回路;其中,暂态驱动回路中的门级关断电阻大于正常驱动回路中的门级关断电阻。/n

【技术特征摘要】
1.一种两级式并网逆变器的驱动控制系统,包括控制电路,以及为两级式并网逆变器的后级逆变电路中的每个功率管单独设置的驱动电路,其特征在于:
所述控制电路用于判断两级式并网逆变器是否运行于具有功率管过压击穿风险的暂态过程中,若是,控制各个所述驱动电路由正常驱动回路切换至暂态驱动回路,直至两级式并网逆变器恢复稳态运行时,再切换回正常驱动回路;其中,暂态驱动回路中的门级关断电阻大于正常驱动回路中的门级关断电阻。


2.根据权利要求1所述的驱动控制系统,其特征在于,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:
隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;
隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S2的电能输入极经电阻R2接被驱动管的门极;
隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S3的电能输入极经电阻R3接被驱动管的门极;R3>R2;
对应的,所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S2令被驱动管关断;所述驱动电路处于暂态驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S3令被驱动管关断。


3.根据权利要求1所述的驱动控制系统,其特征在于,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:
隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;
隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S2的电能输入极经相串联的电阻R2和电阻R3连接被驱动管的门极;
隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输入极接电阻R2和电阻R3的连接点,开关管S3的电能输出级接被驱动管的门极和第二电源的负极V1-;所述第一、第二电源为两路相互隔离的电源;
所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过同时开通开关管S2和开关管S3令被驱动管关断;所述驱动电路处于暂态驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S2令被驱动管关断。


4.根据权利要求1所述的驱动控制系统,其特征在于,所述驱动电路包括三个隔离电路G1~G3、三个开关管S1~S3和六个电阻R1~R6,其中:
隔离电路G1的输出经电阻R4接入开关管S1的控制极,开关管S1的电能输入极接第一电源的正极V+,开关管S1的电能输出极经电阻R1接被驱动管的门极;
隔离电路G2的输出经电阻R5接入开关管S2的控制极,开关管S2的电能输出极接所述第一电源的负极V-,开关管S2的电能输入极经电阻R2接被驱动管的门极;
隔离电路G3的输出经电阻R6接入开关管S3的控制极,开关管S3的电能输出极接被驱动管的门极以及第二电源的负极V1-,所述第一、第二电源为两路相互隔离的电源,开关管S3的电能输入极经电阻R3连接开关管S2的电能输入极;
对应的,所述驱动电路处于正常驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过同时开通开关管S2和开关管S3令被驱动管关断;所述驱动电路处于暂态驱动回路时,所述控制电路通过开通开关管S1令被驱动管开通,通过开通开关管S2令被驱动管关断。


5.根据权利要求2、3或4所述的驱动控制系统,其特征在于,所述开关管为MOSFET或三极管。


6.根据权利要求2、3或4所述的驱动控制系统,其特征在于,所述隔...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱万平赵仁明梁城
申请(专利权)人:阳光电源股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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