一种整流器及其启动控制方法技术

本申请提供一种整流器及其启动控制方法，该启动控制方法，其通过控制整流器的各相桥臂动作，以根据交流电网电压调节整流器中交流滤波电容上的电压，进而可以避免后续控制整流器的交流开关闭合时，交流电网电压对于交流滤波电容的冲击，避免出现交流滤波电容电压震荡及直流母线过压故障。而且，该启动控制方法还在控制整流器的各相桥臂动作之前，先控制各桥臂中连接于桥臂交流侧与直流母线中点之间的第二开关单元动作，将交流滤波电容上的电能放电至直流母线电容，避免整流器上一次关机时在交流滤波电容上残留的电能导致再启动时其电压调节过程中出现交流电感电流过大的问题。调节过程中出现交流电感电流过大的问题。调节过程中出现交流电感电流过大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种整流器及其启动控制方法


[0001]本申请涉及电力电子
，特别涉及一种整流器及其启动控制方法。

技术介绍

[0002]当前，电压型PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)整流器因其拓扑本身的特性，在启动时需要通过缓起电路对其直流母线电容进行充电；但是，在缓起完成之后，闭合其交流开关时，由于交流电网电压对交流滤波电容存在冲击，容易引起交流滤波电容电压的震荡，进而引起整流器的直流母线出现过压故障。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供一种整流器及其启动控制方法，以避免现有技术在启动过程中出现的交流滤波电容电压震荡及直流母线过压故障。
[0004]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0005]本申请第一方面提供了一种整流器的启动控制方法，所述整流器包括至少两相桥臂；所述桥臂包括：连接于所述桥臂交流侧与所述整流器的直流母线正负极之间的第一开关单元，以及，连接于所述桥臂交流侧与直流母线中点之间的第二开关单元；所述启动控制方法包括：
[0006]控制各所述第二开关单元动作，将所述整流器中交流滤波电容上的电能放电至所述整流器的直流母线电容；
[0007]控制各相所述桥臂动作，以根据交流电网电压调节所述交流滤波电容上的电压；
[0008]控制所述整流器的交流开关闭合，待直流母线电压满足工作条件后，控制各相所述桥臂正常工作。
[0009]可选的，控制各所述第二开关单元动作，将所述整流器中交流滤波电容上的电能放电至所述整流器的直流母线电容，包括对于所述交流滤波电容中各相间电容执行的：
[0010]重复控制该相间电容所对应两相所述桥臂中各所述第二开关单元同时断开和闭合，直至该相间电容上的电压绝对值小于预设阈值。
[0011]可选的，所述预设阈值小于等于所述整流器正常工作时额定直流母线电压的一半。
[0012]可选的，所述桥臂为T型三电平拓扑，控制所述第二开关单元断开的过程，包括：控制所述第二开关单元内的各开关管均断开；
[0013]控制所述第二开关单元闭合的过程，包括：控制所述第二开关单元内的各开关管均闭合。
[0014]可选的，所述桥臂为I型三电平拓扑，控制所述第二开关单元断开的过程，包括：控制所述第二开关单元内与所述桥臂交流侧相连的各开关管均断开，以及，控制所述第二开关单元内与所述直流母线中点相连的各开关管均断开或闭合；
[0015]控制所述第二开关单元闭合的过程，包括：控制所述第二开关单元内与所述桥臂
交流侧相连的各开关管均闭合，以及，控制所述第二开关单元内与所述直流母线中点相连的各开关管均断开或闭合。
[0016]可选的，在控制各所述第二开关单元动作的同时，还包括：
[0017]控制各所述第一开关单元断开。
[0018]可选的，在控制各相所述桥臂动作之前，还包括：
[0019]控制所述整流器的缓起电路对所述直流母线电容进行预充电，直至满足预充电完成条件。
[0020]可选的，所述预充电完成条件，包括：直流母线电压大于等于第一阈值，和/或，预充电时长大于等于第一预设时长。
[0021]可选的，控制所述整流器的缓起电路对所述直流母线电容进行预充电，直至满足预充电完成条件，包括：
[0022]控制所述缓起电路中的缓起开关闭合；
[0023]判断是否满足所述预充电完成条件；
[0024]若是，则控制所述缓起开关断开。
[0025]可选的，控制各相所述桥臂动作，以根据交流电网电压调节所述交流滤波电容上的电压，包括：
[0026]对交流电网电压进行锁相，获取其频率、幅值及相位；
[0027]控制各所述桥臂中的开关管动作，使所述交流滤波电容上的电压与交流电网电压同频率、同相位，且幅值之差处于预设偏差范围内；
[0028]封锁对于各开关管的驱动信号。
[0029]可选的，所述工作条件，包括：直流母线电压大于等于第二阈值，和/或，所述交流开关的闭合时长大于等于第二预设时长。
[0030]可选的，控制各相所述桥臂正常工作，包括：
[0031]控制各所述桥臂中的开关管动作，使所述直流母线电压为预期值。
[0032]本申请第二方面提供一种整流器，包括：控制器、交流开关、交流滤波电容、交流电感、直流母线电容以及至少两相桥臂；其中，
[0033]所述交流开关的一侧连接所述整流器的交流端口；
[0034]所述交流开关的另一侧，连接有所述交流滤波电容，并通过所述交流电感连接各相所述桥臂的交流侧；
[0035]各相所述桥臂的直流侧连接直流母线；
[0036]所述桥臂包括：连接于所述桥臂交流侧与所述直流母线正负极之间的第一开关单元，以及，连接于所述桥臂交流侧与直流母线中点之间的第二开关单元；
[0037]所述直流母线电容连接于所述直流母线正负极之间，所述直流母线电容的中点作为所述直流母线中点；
[0038]所述直流母线正负极用于连接所述整流器的直流端口对应极；
[0039]所述交流开关、所述缓起电路及各相所述桥臂受控于所述控制器，所述控制器用于执行如上述第一方面任一种所述的整流器的启动控制方法。
[0040]可选的，所述桥臂为T型三电平拓扑，所述第一开关单元包括：第一开关管和第四开关管；所述第二开关单元包括：第二开关管和第三开关管；其中，
[0041]所述直流母线的正极，依次通过所述第一开关管和所述第四开关管，连接所述直流母线的负极；
[0042]所述第一开关管和所述第四开关管的连接点作为所述桥臂交流侧；
[0043]所述第二开关管和所述第三开关管，反向串联连接于所述桥臂交流侧与所述直流母线中点之间。
[0044]可选的，所述桥臂为I型三电平拓扑，所述第一开关单元包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管；所述第二开关单元包括：所述第二开关管、所述第三开关管、第五开关管及第六开关管；其中，
[0045]所述直流母线的正极，依次通过所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管，连接所述直流母线的负极；
[0046]所述第二开关管和所述第三开关管的连接点作为所述桥臂交流侧；
[0047]所述第一开关管和所述第二开关管的连接点，通过所述第五开关管，连接所述直流母线中点；
[0048]所述直流母线中点，通过所述第六开关管，连接所述第三开关管和所述第四开关管的连接点。
[0049]可选的，所述桥臂的个数为2或者3。
[0050]可选的，还包括：缓起电路；
[0051]所述缓起电路用于根据所述控制器的控制，取电于所述整流器的交流端口，为所述直流母线电容进行预充电。
[0052]可选的，所述缓起电路，包括：缓起开关、缓起电阻及不控整流桥；
[0053]所述不控整流桥的交流侧，通过所述缓起开关，连接所述整流器的交流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整流器的启动控制方法，其特征在于，所述整流器包括至少两相桥臂；所述桥臂包括：连接于所述桥臂交流侧与所述整流器的直流母线正负极之间的第一开关单元，以及，连接于所述桥臂交流侧与直流母线中点之间的第二开关单元；所述启动控制方法包括：控制各所述第二开关单元动作，将所述整流器中交流滤波电容上的电能放电至所述整流器的直流母线电容；控制各相所述桥臂动作，以根据交流电网电压调节所述交流滤波电容上的电压；控制所述整流器的交流开关闭合，待直流母线电压满足工作条件后，控制各相所述桥臂正常工作。2.根据权利要求1所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，控制各所述第二开关单元动作，将所述整流器中交流滤波电容上的电能放电至所述整流器的直流母线电容，包括对于所述交流滤波电容中各相间电容执行的：重复控制该相间电容所对应两相所述桥臂中各所述第二开关单元同时断开和闭合，直至该相间电容上的电压绝对值小于预设阈值。3.根据权利要求2所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，所述预设阈值小于等于所述整流器正常工作时额定直流母线电压的一半。4.根据权利要求2所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，所述桥臂为T型三电平拓扑，控制所述第二开关单元断开的过程，包括：控制所述第二开关单元内的各开关管均断开；控制所述第二开关单元闭合的过程，包括：控制所述第二开关单元内的各开关管均闭合。5.根据权利要求2所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，所述桥臂为I型三电平拓扑，控制所述第二开关单元断开的过程，包括：控制所述第二开关单元内与所述桥臂交流侧相连的各开关管均断开，以及，控制所述第二开关单元内与所述直流母线中点相连的各开关管均断开或闭合；控制所述第二开关单元闭合的过程，包括：控制所述第二开关单元内与所述桥臂交流侧相连的各开关管均闭合，以及，控制所述第二开关单元内与所述直流母线中点相连的各开关管均断开或闭合。6.根据权利要求1所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，在控制各所述第二开关单元动作的同时，还包括：控制各所述第一开关单元断开。7.根据权利要求1至6任一项所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，在控制各相所述桥臂动作之前，还包括：控制所述整流器的缓起电路对所述直流母线电容进行预充电，直至满足预充电完成条件。8.根据权利要求7所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，所述预充电完成条件，包括：直流母线电压大于等于第一阈值，和/或，预充电时长大于等于第一预设时长。9.根据权利要求7所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，控制所述整流器的缓起电路对所述直流母线电容进行预充电，直至满足预充电完成条件，包括：控制所述缓起电路中的缓起开关闭合；
判断是否满足所述预充电完成条件；若是，则控制所述缓起开关断开。10.根据权利要求1至6任一项所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，控制各相所述桥臂动作，以根据交流电网电压调节所述交流滤波电容上的电压，包括：对交流电网电压进行锁相，获取其频率、幅值及相位；控制各所述桥臂中的开关管动作，使所述交流滤波电容上的电压与交流电网电压同频率、同相位，且幅值之差处于预设偏差范围内；封锁对于各开关管的驱动信号。11.根据权利要求1至6任一项所述的整流器的启动控制方法，其特征在于，所述工作条件，包括：直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：江才，王成悦，刘晓晖，孙龙林，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：