一种变换器及其过零点控制方法技术

本申请提供一种变换器及其过零点控制方法，该过零点控制方法首先判断当前电网电压是否处于过零点的预设范围内；若当前电网电压不处于过零点的预设范围内，则控制变换器中变压器所接的原边电路和副边电路运行于正常工作模式；而若当前电网电压处于过零点的预设范围内，则控制该原边电路和副边电路运行于预设工作模式；也即本申请在过零点附近增加一段过渡区域，从而减少原副边电路工作模式在电网电压过零点处的频繁切换，减小微型逆变器等变换器在过零点处的电流震荡，降低了并网电流THD。降低了并网电流THD。降低了并网电流THD。

【技术实现步骤摘要】
一种变换器及其过零点控制方法


[0001]本申请涉及电力电子
，特别涉及一种变换器及其过零点控制方法。

技术介绍

[0002]对于副边采用双向开关电路进行并网连接的各种隔离型变换器，其双向开关电路中的桥臂，是由两个双向开关分别作为相应的半桥臂构成的；各双向开关均由两个开关管反向串联连接而成，如图1中所示，开关管S5和S6构成上半桥臂双向开关，而开关管S7和S8构成下半桥臂双向开关。在电网电压的正、负半周期内，副边各开关管的通断模式不同。
[0003]对于该变换器的移相控制，一般是通过控制原、副边电路之间的外移相角及原边电路各桥臂之间的内移相角，实现闭环控制，使该变换器能够实现单级并网功能。而且，在电网电压的正、负半周期内，该变换器的闭环控制模式也需要进行过零切换。
[0004]但是，依靠电网电压过零点进行工作模式的切换时，由于实际的电网电压在过零点附近存在较大的畸变，且容易正负跳变，即并非单一过零点，而过零点附近电压值较小，采样精度较低，因此，在过零点附近可能会存在极性误判，从而造成原副边电路控制方式的选择出现错误，会造成过零点处模式来回跳变，引起震荡，影响并网电流过零点附近的波形，进而影响电流THD(Total Harmonic Distortion，总谐波失真)，甚至会造成电网侧短路。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种变换器及其过零点控制方法，以减少电网电压过零点处原副边电路工作模式的频繁切换。
[0006]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：<br/>[0007]本申请第一方面提供了一种变换器的过零点控制方法，所述变换器中变压器所接副边电路的半桥臂包括双向开关，且所述变压器串联连接有感性器件；所述过零点控制方法包括：
[0008]判断当前电网电压是否处于过零点的预设范围内；
[0009]若当前电网电压不处于过零点的预设范围内，则控制变换器中变压器所接的原边电路和所述副边电路运行于正常工作模式；
[0010]若当前电网电压处于过零点的预设范围内，则控制所述原边电路和所述副边电路运行于预设工作模式。
[0011]可选的，所述正常工作模式为：正常移相控制策略与正常副边通断策略共同作用下的工作模式；
[0012]所述预设工作模式为以下任意一种：
[0013]预设移相控制策略与所述正常副边通断策略共同作用下的第一预设工作模式；
[0014]所述正常移相控制策略与预设副边通断策略共同作用下的第二预设工作模式；
[0015]所述预设移相控制策略与所述预设副边通断策略共同作用下的第三预设工作模
式。
[0016]可选的，所述预设副边通断策略，包括：
[0017]各所述双向开关中的开关管均进行PWM控制下的斩波动作，且同一半桥臂的开关管驱动信号相同、不同半桥臂的开关管驱动信号互补的策略。
[0018]可选的，不同半桥臂的开关管驱动信号之间存在死区。
[0019]可选的，所述死区的时长小于第一预设时长。
[0020]可选的，所述预设副边通断策略，包括：
[0021]所述副边电路维持当前工作模式的策略。
[0022]可选的，所述预设副边通断策略，包括：
[0023]所述副边电路的上下半桥臂均直通的策略。
[0024]可选的，控制所述副边电路的上下半桥臂均直通的时长小于第二预设时长。
[0025]可选的，所述预设移相控制策略，包括：
[0026]采用前馈控制环节得到内移相角和前馈输出外移相角的开环控制策略。
[0027]可选的，在确定所述原边电路和所述副边电路的工作模式之后，还包括：
[0028]判断当前电网电压是否处于模式切换点；
[0029]若当前电网电压处于模式切换点，则通过缓起环节，实现所述正常移相控制策略下的外移相角与所述所述前馈输出外移相角之间的平滑切换。
[0030]可选的，判断当前电网电压是否处于过零点的预设范围内，包括：
[0031]判断当前电网电压瞬时值是否处于预设取值区间，或者，当前电网电压相角是否处于预设相角区间；
[0032]若当前电网电压瞬时值处于所述预设取值区间，和/或，当前电网电压相角处于所述预设相角区间，则判定当前电网电压处于过零点的预设范围内。
[0033]可选的，所述预设取值区间和所述预设相角区间，均包括：包括电网电压从正到负过零点的第一区间，以及，包括电网电压从负到正过零点的第二区间。
[0034]本申请第二方面还提供了一种变换器，包括：变压器、感性器件、原边电路、副边电路及控制器；其中，
[0035]所述原边电路的第一侧作为所述变换器的第一侧；
[0036]所述原边电路的第二侧，通过串联连接的所述感性器件和所述变压器，连接所述副边电路的第一侧；
[0037]所述副边电路的第二侧作为所述变换器的第二侧，连接电网；
[0038]所述副边电路的半桥臂包括双向开关；
[0039]所述原边电路和所述副边电路中的各开关管均受控于所述控制器，所述控制器用于执行如上述第一方面任一种所述的变换器的过零点控制方法。
[0040]可选的，所述原边电路包括至少一个子模块；
[0041]当所述子模块的个数大于1时，各所述子模块的一侧串联或并联连接至所述原边电路的第二侧，各所述子模块的另一侧分别作为所述原边电路的第一侧相应端口。
[0042]可选的，所述子模块为H桥电路。
[0043]可选的，所述副边电路包括：交流电容桥臂和两个所述半桥臂；
[0044]两个所述半桥臂相连，连接点与所述副边电路的第一侧一端相连；
[0045]所述交流电容桥臂的中点，连接所述副边电路的第一侧另一端；
[0046]两个所述半桥臂相连后，与所述交流电容桥臂并联连接于所述副边电路的第二侧。
[0047]可选的，所述副边电路包括：四个所述半桥臂；其中：
[0048]每两个所述半桥臂串联为一个桥臂；
[0049]各所述桥臂的两端，均与所述副边电路的第二侧相连；
[0050]各所述桥臂的中点，均与所述副边电路的第一侧相连；
[0051]所述副边电路的第二侧两端之间设置有相应的电容。
[0052]可选的，所述副边电路包括：六个所述半桥臂；其中：
[0053]每两个所述半桥臂串联为一个桥臂；
[0054]各所述桥臂的两端，均与所述副边电路的第一侧相连；
[0055]各所述桥臂的中点，均与所述副边电路的第二侧相连；
[0056]所述副边电路的第二侧任意两端之间均设置有相应的电容。
[0057]可选的，所述感性器件包括：电感，或者，串联连接的电感与电容。
[0058]本申请提供的变换器的过零点控制方法，其首先判断当前电网电压是否处于过零点的预设范围内；若当前电网电压不处于过零点的预设范围内，则控制变换器中变压器所接的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变换器的过零点控制方法，其特征在于，所述变换器中变压器所接副边电路的半桥臂包括双向开关，且所述变压器串联连接有感性器件；所述过零点控制方法包括：判断当前电网电压是否处于过零点的预设范围内；若当前电网电压不处于过零点的预设范围内，则控制变换器中变压器所接的原边电路和所述副边电路运行于正常工作模式；若当前电网电压处于过零点的预设范围内，则控制所述原边电路和所述副边电路运行于预设工作模式。2.根据权利要求1所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，所述正常工作模式为：正常移相控制策略与正常副边通断策略共同作用下的工作模式；所述预设工作模式为以下任意一种：预设移相控制策略与所述正常副边通断策略共同作用下的第一预设工作模式；所述正常移相控制策略与预设副边通断策略共同作用下的第二预设工作模式；所述预设移相控制策略与所述预设副边通断策略共同作用下的第三预设工作模式。3.根据权利要求2所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，所述预设副边通断策略，包括：各所述双向开关中的开关管均进行PWM控制下的斩波动作，且同一半桥臂的开关管驱动信号相同、不同半桥臂的开关管驱动信号互补的策略。4.根据权利要求3所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，不同半桥臂的开关管驱动信号之间存在死区。5.根据权利要求4所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，所述死区的时长小于第一预设时长。6.根据权利要求2所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，所述预设副边通断策略，包括：所述副边电路维持当前工作模式的策略。7.根据权利要求2所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，所述预设副边通断策略，包括：所述副边电路的上下半桥臂均直通的策略。8.根据权利要求7所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，控制所述副边电路的上下半桥臂均直通的时长小于第二预设时长。9.根据权利要求2所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，所述预设移相控制策略，包括：采用前馈控制环节得到内移相角和前馈输出外移相角的开环控制策略。10.根据权利要求9所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，在确定所述原边电路和所述副边电路的工作模式之后，还包括：判断当前电网电压是否处于模式切换点；若当前电网电压处于模式切换点，则通过缓起环节，实现所述正常移相控制策略下的外移相角与所述所述前馈输出外移相角之间的平滑切换。11.根据权利要求1至10任一项所述的变换器的过零点控制方法，其特征在于，判断当前电网电压是否处于过零点的预设范围内，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巧地，杨骐箐，冯洋洋，谷雨，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：