双向AC/DC功率转换的装置和方法制造方法及图纸

一种双向AC/DC功率转换装置，包括低频交换网络、高频交换网络以及耦合在所述高频交换网络和AC电压之间的一个或多个电感器。控制器提供DC电压和AC电压之间的双向功率传输。所述控制器接收所述DC电压、所述AC电压和流过所述电感器的总电流，并生成占空比、交换频率和用于操作交换网络的交换控制信号。所需的ZVS电流是通过根据所述总电流、所述占空比以及所述AC和DC电压改变所述交换频率来实现的。ZVS操作是通过调整所述交换频率，以在交换时刻产生存储在电感器中的可用电荷来确保的，其中，所述可用电荷等于存储在交换设备的输出电容中的电荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术实施例的各方面大体上涉及功率转换装置，更具体地，涉及用于双向ac-dc功率转换器的控制方法。

技术介绍

1、对ac-dc功率转换的需求越来越大。例如，ac-dc功率转换器(称为整流器)用于为电信设备供电，dc-ac功率转换器(称为逆变器)可用于光伏(photovoltaic，pv)应用。典型的ac-dc功率转换级采用两个交换网络和阻抗网络来在高压ac功率和低压dc功率之间传输功率。适当地操作交换网络会在ac功率和dc功率之间产生双向功率流。

2、操作交换网络以实现零电压切换(zero voltage switching，zvs)，同时在高功率密度转换器拓扑中提供双向功率流，这样会难以控制。某些传统方法引入额外的电感器，或电感器和电容器，以实现zvs操作。这些附加组件降低了功率密度和整体效率，并且不能提供良好的双向控制。其它传统方法使用电感电流传感器，会产生复杂的控制要求并增加成本。基于模型的控制方案很难提供双向功率流能力，并且很难在宽输入和输出电压范围内实现zvs。

3、因此，需要具有改进的控制方法的改进ac-dc功率转换本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种装置(100)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，当所述装置(100)作为整流器运行时，所述交换频率(fs)是根据所述DC电压(Vdc)确定的，并且当所述装置(100)作为逆变器运行时，所述交换频率(fs)是根据所述DC电压(Vdc)和所述AC电压(vac)确定的。

3.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述交换频率(fs)用于在死区(tdt)期间产生由电感器(L1)提供的可用电荷(QL1)，其中，所述可用电荷等于所述高频交换设备(S1a、S1b……Sna、Snb)的输出电容(122)中的存储电荷(QZV...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种装置(100)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，当所述装置(100)作为整流器运行时，所述交换频率(fs)是根据所述dc电压(vdc)确定的，并且当所述装置(100)作为逆变器运行时，所述交换频率(fs)是根据所述dc电压(vdc)和所述ac电压(vac)确定的。

3.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述交换频率(fs)用于在死区(tdt)期间产生由电感器(l1)提供的可用电荷(ql1)，其中，所述可用电荷等于所述高频交换设备(s1a、s1b……sna、snb)的输出电容(122)中的存储电荷(qzvs1)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述交换频率(fs)被限制在预定的最大频率(fs,max)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述功率转换拓扑(104)包括一个或多个相位(126)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述控制器(102)用于通过将低通滤波器(302)应用于所述总电流(it)来确定平均电流(itavg)，并根据所述平均电流(itavg)确定所述交换频率(fs)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，当所述装置(100)作为逆变器运行时，所述参考信号(120)包括ac参考电压(vac,ref)，所述受控信号包括所述ac电压(vac)，所述控制器(102)用于：

8.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述第一控制算法(316)包括比例加积分(proportional plus integral，pi)控制算法。

9....

【专利技术属性】
技术研发人员：雅各布·穆罕默德，马蒂亚斯·安德森，王淑钦，格罗弗·维克多·托瑞克巴斯科佩，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：