母线电容放电系统、母线电容放电方法及变频器技术方案

本申请总体上涉及电力电子技术领域，并且更具体地涉及一种母线电容放电系统、母线电容放电方法及变频器。按照本申请一个方面的母线电容放电系统包括：功率变换装置，其与母线电容耦合并且包括一个或多个桥臂，所述一个或多个桥臂中的每个桥臂包括一个或多个功率开关器件以及电感器件；以及控制装置，其配置成响应于放电控制信号而控制所述一个或多个桥臂中的一个桥臂处于微导通状态，以通过处于所述微导通状态的所述桥臂与所述母线电容形成放电回路来对所述母线电容执行放电操作。电回路来对所述母线电容执行放电操作。电回路来对所述母线电容执行放电操作。

【技术实现步骤摘要】
母线电容放电系统、母线电容放电方法及变频器


[0001]本申请总体上涉及电力电子
，并且更具体地涉及一种母线电容放电系统、母线电容放电方法及变频器。

技术介绍

[0002]功率变换设备，诸如电机控制器等中设置有高压储能电容器，即母线电容。在一些工况下，为了保证高压安全，需要在规定时间内将母线电容上的电压降低到安全电压以下。例如，电动汽车或混合动力汽车的功率变换设备中设置有母线电容。当车辆使用结束或者发生故障时，为了保证高压安全，需要在规定时间内将母线电容上的电压降低到安全电压以下。
[0003]目前，常用的母线电容放电方法是在正负母线之间增加放电开关和放电电阻或其他耗能放电器件。当母线电容需要主动放电时，闭合该放电开关以将母线电容上的能量通过放电电阻或其他耗能放电器件来消耗。然而，该母线电容放电方法由于增加了额外的放电开关和放电电阻或其他耗能放电器件，将母线电容上的能量通过放电电阻或其他耗能放电器件来消耗，导致成本较高、放电过程中的能量浪费以及可能存在的过热风险。

技术实现思路

[0004]为了解决或至少缓解以上问题中的一个或多个，提供了以下技术方案。
[0005]按照本申请的第一方面，提供一种母线电容放电系统，所述母线电容放电系统包括：功率变换装置，其与母线电容耦合并且包括一个或多个桥臂，所述一个或多个桥臂中的每个桥臂包括一个或多个功率开关器件以及电感器件；以及控制装置，其配置成响应于放电控制信号而控制所述一个或多个桥臂中的一个桥臂处于微导通状态，以通过处于所述微导通状态的所述桥臂与所述母线电容形成放电回路来对所述母线电容执行放电操作。
[0006]根据本申请一实施例所述的母线电容放电系统，其中处于所述微导通状态的所述桥臂中的一个或多个功率开关器件中的至少一个功率开关器件工作在线性区。
[0007]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述控制装置包括：门级驱动单元，其配置成对所述放电控制信号执行放大操作和/或隔离操作，以生成驱动信号。
[0008]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述控制装置包括：开通速度调节单元，其配置成选择性地将所述驱动信号从第一驱动状态转换为第二驱动状态，并将处于所述第二驱动状态的所述驱动信号发送至所述功率变换装置。
[0009]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述控制装置包括：电流信号处理单元，其配置成获取处于所述微导通状态的所述桥臂中的所述电感器件两端的电压并处理所述电压，以生成放电电流值。
[0010]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述控制装置包括：比较单元，其配置成将所述放电电流值和电流阈值进行比较，并且响应于所述
放电电流值大于所述电流阈值而输出有效信号；锁存单元，其配置成接收并锁存所述有效信号；以及关断单元，其配置成响应于从所述锁存单元接收所述有效信号而使得处于所述微导通状态的所述桥臂进入关断状态，从而断开所述放电回路以结束对所述母线电容的所述放电操作。
[0011]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述锁存单元进一步配置成对所述电流信号处理单元进行同步控制，使得所述电流信号处理单元生成的所述放电电流值为处于所述微导通状态的所述桥臂进入关断状态时的电流值。
[0012]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述放电控制信号为周期性脉冲信号，所述控制装置配置成响应于所述放电控制信号的周期性脉冲而使得所述一个或多个桥臂中的一个桥臂处于所述微导通状态。
[0013]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述控制装置包括：放电使能单元，其配置成响应于接收到放电开始信号而控制所述开通速度调节单元将所述驱动信号从第一驱动状态转换为第二驱动状态，并将处于所述第二驱动状态的所述驱动信号发送至所述功率变换装置，使得所述功率变换装置中的处于所述微导通状态的所述桥臂中的一个或多个功率开关器件以预定速度的开通状态操作。
[0014]根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的母线电容放电系统，其中所述放电使能单元进一步配置成响应于接收到放电开始信号而使能锁存单元，使得所述锁存单元将关断单元控制为处于开路状态。
[0015]按照本申请的第二方面，提供一种母线电容放电方法，所述母线电容放电方法包括：将功率变换装置与母线电容耦合，所述功率变换装置包括一个或多个桥臂，所述一个或多个桥臂中的每个桥臂包括一个或多个功率开关器件以及电感器件；以及响应于放电控制信号而控制所述一个或多个桥臂中的一个桥臂处于微导通状态，以通过处于所述微导通状态的所述桥臂与所述母线电容形成放电回路来对所述母线电容执行放电操作。
[0016]根据本申请一实施例所述的母线电容放电方法，其中处于所述微导通状态的所述桥臂中的一个或多个功率开关器件中的至少一个功率开关器件工作在线性区。
[0017]根据本申请一实施例或以上任一实施例的母线电容放电方法，其中所述方法还包括：获取处于所述微导通状态的所述桥臂中的所述电感器件两端的电压并处理所述电压，以生成放电电流值；以及将所述放电电流值和电流阈值进行比较，并且响应于所述放电电流值大于所述电流阈值而使得处于所述微导通状态的所述桥臂进入关断状态，从而断开所述放电回路以结束对所述母线电容的所述放电操作。
[0018]按照本申请的第三方面，提供一种变频器，所述变频器包括根据本申请第一方面所述的母线电容放电系统。
[0019]根据本申请的一个或多个实施例的母线电容放电方案能够利用功率变换设备中的功率变换装置本身来实现对母线电容的放电，无需额外的功率电阻或耗能放电器件，因此避免了母线电容放电的附加硬件成本以及可能存在的过热风险。根据本专利技术的一个或多个实施例的母线电容放电系统具有体积小、成本低、可靠性高的优点，可广泛应用于具有各种放电需求的电机控制器、变频器等。
附图说明
[0020]本申请的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。在所述附图中：
[0021]图1示出了按照本申请的一个或多个实施例的母线电容放电系统的结构框图。
[0022]图2示出了按照本申请的一个或多个实施例的母线电容放电系统的示意性框图。
[0023]图3示出了按照本申请的一个或多个实施例的母线电容放电系统的示意性框图。
[0024]图4示出了按照本申请的一个或多个实施例的母线电容放电方法的流程图。
具体实施方式
[0025]下文详细描述了本申请的示例实施例，附图中图示了这些实施例的示例。应注意的是，下文的描述是为了解释和说明，因此不应视为对本申请的限制。在不背离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以根据实际需要对这些实施例进行电、机械、逻辑和结构方面的更改，而不脱离本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种母线电容放电系统，其特征在于，所述母线电容放电系统包括：功率变换装置，其与母线电容耦合并且包括一个或多个桥臂，所述一个或多个桥臂中的每个桥臂包括一个或多个功率开关器件以及电感器件；以及控制装置，其配置成响应于放电控制信号而控制所述一个或多个桥臂中的一个桥臂处于微导通状态，以通过处于所述微导通状态的所述桥臂与所述母线电容形成放电回路来对所述母线电容执行放电操作。2.根据权利要求1所述的母线电容放电系统，其中处于所述微导通状态的所述桥臂中的一个或多个功率开关器件中的至少一个功率开关器件工作在线性区。3.根据权利要求1所述的母线电容放电系统，其中所述控制装置包括：门级驱动单元，其配置成对所述放电控制信号执行放大操作和/或隔离操作，以生成驱动信号，其中所述控制装置包括：开通速度调节单元，其配置成选择性地将所述驱动信号从第一驱动状态转换为第二驱动状态，并将处于所述第二驱动状态的所述驱动信号发送至所述功率变换装置，其中所述控制装置包括：电流信号处理单元，其配置成获取处于所述微导通状态的所述桥臂中的所述电感器件两端的电压并处理所述电压，以生成放电电流值，其中所述控制装置包括：比较单元，其配置成将所述放电电流值和电流阈值进行比较，并且响应于所述放电电流值大于所述电流阈值而输出有效信号；锁存单元，其配置成接收并锁存所述有效信号；以及关断单元，其配置成响应于从所述锁存单元接收所述有效信号而使得处于所述微导通状态的所述桥臂进入关断状态，从而断开所述放电回路以结束对所述母线电容的所述放电操作。4.根据权利要求3所述的母线电容放电系统，其中所述锁存单元进一步配置成对所述电流信号处理单元进行同步控制，使得所述电流信号处理单元生成的所述放电电流值为处于所述微导通状态的所述桥臂进入关断状态时的电流值。5.根据权利要求1所述的母线电容放电系统，其中所述放电控制信号为周期性脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑，洪文成，靳加航，戴建山，黄建刚，苏谢祖，
申请(专利权)人：上海蔚兰动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：