一种功率变换器及其升压单元失效检测方法技术

本申请提供一种功率变换器及其升压单元失效检测方法，该升压单元失效检测方法，先检测各升压单元的输入电压，以及，检测直流母线的电压并记为母线电压；然后控制后级变换电路运行于不同状态，将直流母线的电压分别调整至低于各输入电压和高于母线电压；并在直流母线的电压低于各输入电压时，基于升压单元输入输出间桥臂支路中二极管的正向导通特性进行开路判断，对于检测到输入电流的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路未出现开路；以及，在直流母线的电压高于母线电压时，基于升压单元输入输出间桥臂支路中二极管的反向截止特性进行短路判断，对于输入电压与直流母线的电压之差大于预设阈值的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路未出现短路。桥臂支路未出现短路。桥臂支路未出现短路。

【技术实现步骤摘要】
一种功率变换器及其升压单元失效检测方法


[0001]本申请涉及电力电子
，特别涉及一种功率变换器及其升压单元失效检测方法。

技术介绍

[0002]当前，含有两级变换电路的功率变换器，比如光伏发电系统中的光伏逆变器，通常在直流母线的后级连接一个变换电路(比如光伏逆变器中的DC/AC变换电路)；而在直流母线的前级，通常会设置多个升压单元并联至该直流母线，以提高光伏组串的发电效能。
[0003]由于这种功率变换器的输入源(比如上述光伏组串)在合闸接入瞬间，其直流母线正负极之间的母线电容相当于短路，此时将有较大的冲击电流流过升压单元输入输出间桥臂支路的二极管，因此，该二极管可能存在开路或者短路失效的风险。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种功率变换器及其升压单元失效检测方法，以实现对于升压单元中输入输出间桥臂支路二极管的失效检测。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]本申请第一方面提供了一种功率变换器的升压单元失效检测方法，所述功率变换器包括：至少两个高压侧并联连接至直流母线的升压单元，以及，第一侧与所述直流母线相连的后级变换电路；所述升压单元失效检测方法包括：
[0007]检测各升压单元的输入电压，以及，检测所述直流母线的电压并记为母线电压；
[0008]控制所述后级变换电路运行于不同状态，将所述直流母线的电压分别调整至低于各所述输入电压和高于所述母线电压；
[0009]在所述直流母线的电压低于各所述输入电压时，对于检测到输入电流的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路未出现开路；以及，
[0010]在所述直流母线的电压高于所述母线电压时，对于所述输入电压与所述直流母线的电压之差大于预设阈值的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路未出现短路。
[0011]可选的，控制所述后级变换电路运行于不同状态，将所述直流母线的电压分别调整至低于各所述输入电压和高于所述母线电压，包括：
[0012]控制所述后级变换电路从所述直流母线向自身第二侧传输能量，将所述直流母线的电压降低至低于各所述输入电压；以及，
[0013]控制所述后级变换电路从自身第二侧向所述直流母线传输能量，将所述直流母线的电压升高至高于所述母线电压。
[0014]可选的，所述后级变换电路为DC/AC变换电路时：
[0015]控制所述后级变换电路从所述直流母线向自身第二侧传输能量，包括：控制所述DC/AC变换电路运行于逆变模式；
[0016]控制所述后级变换电路从自身第二侧向所述直流母线传输能量，包括：控制所述
DC/AC变换电路运行于整流模式。
[0017]可选的，控制所述后级变换电路运行于不同状态时，具体包括：
[0018]先控制所述后级变换电路从所述直流母线向自身第二侧传输能量，再控制所述后级变换电路从自身第二侧向所述直流母线传输能量；
[0019]或者，
[0020]先控制所述后级变换电路从自身第二侧向所述直流母线传输能量，再控制所述后级变换电路从所述直流母线向自身第二侧传输能量。
[0021]可选的，在所述直流母线的电压低于各所述输入电压时，还包括：
[0022]对于未检测到输入电流的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路出现开路。
[0023]可选的，在所述直流母线的电压高于所述母线电压时，还包括：
[0024]对于所述输入电压与所述直流母线的电压之差小于等于所述预设阈值的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路出现短路。
[0025]可选的，若先将所述直流母线的电压调整至低于各所述输入电压，则仅在输入输出间桥臂支路未出现开路的升压单元的范围内，判断对应各升压单元的所述输入电压与所述直流母线的电压之差是否大于所述预设阈值；
[0026]若先将所述直流母线的电压调整至高于所述母线电压，则仅在输入输出间桥臂支路未出现短路的升压单元的范围内，判断对应各升压单元是否检测到输入电流。
[0027]本申请第二方面提供了一种功率变换器，包括：控制器、后级变换电路及至少两个升压单元；其中，
[0028]各升压单元的低压侧分别连接所述功率变换器的第一侧各接口；
[0029]各升压单元的高压侧并联连接至直流母线；
[0030]所述后级变换电路的第一侧与所述直流母线相连；
[0031]所述后级变换电路的第二侧连接所述功率变换器的第二侧接口；
[0032]各升压单元及所述后级变换电路，受控于所述控制器；
[0033]所述控制器用于执行如上述第一方面任一种所述的功率变换器的升压单元失效检测方法。
[0034]可选的，所述后级变换电路为DC/AC变换电路，其直流侧连接所述直流母线，其交流侧连接所述功率变换器的第二侧接口。
[0035]可选的，升压单元为BOOST电路。
[0036]本申请提供的功率变换器的升压单元失效检测方法，其首先检测各升压单元的输入电压，以及，检测直流母线的电压并记为母线电压；然后控制后级变换电路运行于不同状态，将直流母线的电压分别调整至低于各输入电压和高于母线电压；并在直流母线的电压低于各输入电压时，基于升压单元输入输出间桥臂支路中二极管的正向导通特性进行开路判断，也即正常情况下升压单元会有电流流向电压较低的直流母线，因此，对于检测到输入电流的升压单元，可以确定其输入输出间桥臂支路未出现开路；以及，在直流母线的电压高于母线电压时，基于升压单元输入输出间桥臂支路中二极管的反向截止特性进行短路判断，也即正常情况下升压单元的输入电压不会跟随直流母线的电压一起升高，因此，对于输入电压与直流母线的电压之差大于预设阈值的升压单元，可以确定其输入输出间桥臂支路未出现短路。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0038]图1为本申请实施例提供的功率变换器的结构示意图；
[0039]图2为本申请实施例提供的功率变换器的具体结构示意图；
[0040]图3为本申请实施例提供的功率变换器的升压单元失效检测方法的流程图；
[0041]图4为本申请实施例提供的功率变换器的升压单元失效检测方法的具体流程图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率变换器的升压单元失效检测方法，其特征在于，所述功率变换器包括：至少两个高压侧并联连接至直流母线的升压单元，以及，第一侧与所述直流母线相连的后级变换电路；所述升压单元失效检测方法包括：检测各升压单元的输入电压，以及，检测所述直流母线的电压并记为母线电压；控制所述后级变换电路运行于不同状态，将所述直流母线的电压分别调整至低于各所述输入电压和高于所述母线电压；在所述直流母线的电压低于各所述输入电压时，对于检测到输入电流的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路未出现开路；以及，在所述直流母线的电压高于所述母线电压时，对于所述输入电压与所述直流母线的电压之差大于预设阈值的升压单元，确定其输入输出间桥臂支路未出现短路。2.根据权利要求1所述的功率变换器的升压单元失效检测方法，其特征在于，控制所述后级变换电路运行于不同状态，将所述直流母线的电压分别调整至低于各所述输入电压和高于所述母线电压，包括：控制所述后级变换电路从所述直流母线向自身第二侧传输能量，将所述直流母线的电压降低至低于各所述输入电压；以及，控制所述后级变换电路从自身第二侧向所述直流母线传输能量，将所述直流母线的电压升高至高于所述母线电压。3.根据权利要求2所述的功率变换器的升压单元失效检测方法，其特征在于，所述后级变换电路为DC/AC变换电路时：控制所述后级变换电路从所述直流母线向自身第二侧传输能量，包括：控制所述DC/AC变换电路运行于逆变模式；控制所述后级变换电路从自身第二侧向所述直流母线传输能量，包括：控制所述DC/AC变换电路运行于整流模式。4.根据权利要求2所述的功率变换器的升压单元失效检测方法，其特征在于，控制所述后级变换电路运行于不同状态时，具体包括：先控制所述后级变换电路从所述直流母线向自身第二侧传输能量，再控制所述后级变换电路从自身第二侧向所述直流母线传输能量；或者，先控制所述后级变换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪昌友，冯纪归，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：