软启动方法、功率转换系统及户用储能系统技术方案

本申请公开了一种软启动方法、功率转换系统及户用储能系统，应用于户用储能技术领域，用于提高全桥谐振变换器进行软启动的效果。本申请提供的方法包括：通过将软启动过程配置为多个工作时段，分段调节占空比逐渐增大，在软启动过程中根据占空比的变换，缓慢输出电压并逐渐增大输出电压的值，能够有效的控制软启动过程中的工作电流，从而减弱功率开关管在进行硬关断时的电压应力，减小功率开关管在软启动过程中电压应力超过规格，造成失效的风险，提高电路软启动的效果。高电路软启动的效果。高电路软启动的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】软启动方法、功率转换系统及户用储能系统


[0001]本申请涉及户用储能
，尤其涉及一种软启动方法、功率转换系统及户用储能系统。

技术介绍

[0002]谐振变换器能实现圆边功率开关器件的零电压开通和复变功率开关的零电流关断，能够工作在很高的开关频率下，显著的提高变换器效率和功率密度，此类谐振器在谐振频率时具有高效率，近年来受到广泛应用。
[0003]谐振变换器在启动时，由于副边输出电容的存在，若直接以谐振频率启动，启动的瞬间相当于短路，易损坏开关管、谐振电容等器件。现有技术中，一般通过软启动方法启动谐振变换器。现有方式中，目前主要采用的方式为：一是基于固定频率，按照线性增加占空比，如果线性比例设置过大，会导致软启动时间过长，线性比例设置过小，则容器导致开关管的硬关断电流过大；二是固定占空比，控制开关频率变化，而电路整体复杂度较高。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种软启动方法、功率转换系统及户用储能系统，以降低谐振变换器进行软启动的复杂度。
[0005]一种软启动方法，应用于全桥谐振变换器，所述全桥谐振变换器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，包括：
[0006]所述第一开关管、所述第四开关管同时导通或关断，所述第二开关管、所述第三开关管同时导通或关断；在软启动过程中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的开关周期保持不变；所述软启动过程被配置为N个工作时段，N≥2；
[0007]在第k个工作时段，1≤k≤N
‑
1，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比保持不变或者逐渐增大；
[0008]在第k+1个工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比大于第k个工作时段所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比；
[0009]在第N个工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比逐渐增大至最大值；
[0010]所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比到达最大值时，所述全桥谐振变换器的输出电压增大至稳态值。
[0011]一种功率转换系统，所述功率转换器包括全桥谐振变换器，所述全桥谐振变换器被配置为采用上述软启动方法进行软启动。
[0012]一种户用储能系统，包括云平台、能源管理系统、功率转换系统和电池管理系统，所述功率转换系统包括全桥谐振变换器，所述全桥谐振变换器被配置为采用上述的软启动方法进行软启动。
[0013]本申请提供的软启动方法、功率转换系统及户用存储系统，通过将全桥谐振变换器的软启动过程配置为多个工作时段，控制全桥谐振变换器的占空比逐渐增大至占空比最大值，更有效的控制软启动过程中，全桥谐振变换器的工作电流，从而减弱功率开关管硬关断时的电压应力，减小主功率开关管软启动过程中应力超规格导致失效的风险，降低软启动过程的复杂度。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本申请一实施例中软启动方法的一流程图；
[0016]图2是本申请一实施例中软启动方法的示意图；
[0017]图3是本申请另一实施例中软启动方法的示意图；
[0018]图4是本申请一实施例中软启动方法的示意图；
[0019]图5是本申请一实施例中全桥谐振变换器的电路结构图；
[0020]图6是本申请一实施例中户用储能系统的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是被配置为区别不同对象，而不是被配置为描述特定顺序。
[0023]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]如图1所示，本申请实施例提供一种软启动方法，该方法实时的硬件环境是户用储能系统，其配置有存储和执行计算机指令的计算机，计算机的硬件包括但不限于微处理器、
专用集成电路(Application SPCScific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。计算机的形式不局限于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等。
[0026]该方法应用于全桥谐振变换器，全桥谐振变换器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管；
[0027]S10，第一开关管、第四开关管同时导通或关断，第二开关管、第三开关管同时导通或关断；在软启动过程中，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的开关周期保持不变；软启动过程被配置为N个工作时段，N≥2；
[0028]具体的，在软启动过程中，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的开关周期保持不变，在每个开关周期中，第一开关管和第四开关管同时导通或者关断，第二开关管和第三开关管同时导通或者关断。在每个开关周期中，先同时导通第一开关管和第四开关管，经过第一导通时长后，同时关断第一开关管和第四开关管；在预设节点，同时导通第二开关管和第三开关管，经过第一导通时长后，同时关断第二开关管和第三开关管。
[0029]其中，软启动过程被配置为N个工作时段，每个工作时段包括预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种软启动方法，应用于全桥谐振变换器，所述全桥谐振变换器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，其特征在于：所述第一开关管、所述第四开关管同时导通或关断，所述第二开关管、所述第三开关管同时导通或关断；在软启动过程中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的开关周期保持不变；所述软启动过程被配置为N个工作时段，N≥2；在第k个工作时段，1≤k≤N
‑
1，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比保持不变或者逐渐增大；在第k+1个工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比大于第k个工作时段所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比；在第N个工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比逐渐增大至最大值；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比到达最大值时，所述全桥谐振变换器的输出电压增大至稳态值。2.根据权利要求1所述的软启动方法，其特征在于，在每个所述开关周期内，所述第一开关管、所述第四开关管的导通时长等于所述第二开关管、所述第三开关管的导通时长。3.根据权利要求1所述的软启动方法，其特征在于，从第1个工作时段至第N
‑
1个工作时段，每一个工作时段内所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比保持不变；相邻的两个工作时段所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比增幅为Δd，Δd逐渐增大。4.根据权利要求3所述的软启动方法，其特征在于，所述软启动过程被配置为4个工作时段；在第一工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比为B1，并保持不变；在第二工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比为B2，并保持不变；在第三工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比为B3，并保持不变；在第四工作时段，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管的占空比逐渐增大至最大值B4；B4>B3>B2>B1。5.根据权利要求1所述的软启动方法，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂洪涛，张驰，王大庆，
申请(专利权)人：深圳市富兰瓦时技术有限公司，
类型：发明
国别省市：