协调容错控制方法技术

技术编号:43900337 阅读:15 留言:0更新日期:2025-01-03 13:12
本案为一种协调容错控制方法,应用于包含前级电路及后级电路的两级式电源模块,前级电路包含直流中点,后级电路的第一侧及第二侧分别包含两个后级开关组,每一后级开关组包含串联且互补运行的两个开关管,协调容错控制方法包含:于第一侧的任一后级开关组的任一开关管故障时,控制故障开关管所在的后级开关组的另一开关管停止运行;控制第一侧的另一后级开关组正常运行;控制第二侧的两个后级开关组的其中一后级开关组正常运行而另一后级开关组停止运行;以及于前级电路的直流中点的电位因任一开关管故障而不平衡时,控制直流中点的电位平衡。

【技术实现步骤摘要】

本案属于电力变换领域,尤指一种应用于两级式电源模块的协调容错控制方法


技术介绍

1、固态变压器(sst)广泛地用于数据中心、电动汽车充换电站、光伏、储能等直流用电或发电领域。高可靠性是对固态变压器的重要需求,固态变压器设计时应采取合适的容错控制方法,尽可能减少因为设备内部故障而造成的停机。

2、开关管故障是电力电子电路失效的主要原因,当发生开关管故障时,可对其进行容错控制,减少系统停机时间,有利于提高可靠性,降低运维成本。

3、目前常规的容错控制方法有两种,第一种容错控制方法为当电源模块发生开关管故障时,旁路存在故障情况的电源模块。然而第一种方法只要有一个开关管故障,便需要旁路整个电源模块,导致系统可提供的功率降低,容错能力不足。

4、第二种容错控制方法为增加冗余组件,当电源模块发生开关管故障时,利用冗余组件重构电路拓扑。然而第二种方法需要增加冗余组件,从而增大了电源模块的电路复杂度,也提高了电源模块的成本。

5、因此,实有必要发展一种协调容错控制方法,以解决先前技术所面临的问题。>

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种协调容错控制方法,应用于一两级式电源模块,该两级式电源模块包含一前级电路及一后级电路,该前级电路包含一直流中点,该后级电路的一第一侧包含两个后级开关组,该后级电路的一第二侧包含两个后级开关组,每一该后级开关组包含串联连接且互补运行的两个开关管,该协调容错控制方法包含:

2.如权利要求1所述的协调容错控制方法,其中该第二侧电连接于该前级电路和一变压器的一次侧绕组之间,该第一侧电性连接该变压器的二次侧绕组;其中该第一侧工作在逆变模式,该第二侧工作在整流模式;或者该第一侧工作在整流模式,该第二侧工作在逆变模式。

3.如权利要求1所述的协调容错控制方法,其中该第一...

【技术特征摘要】

1.一种协调容错控制方法,应用于一两级式电源模块,该两级式电源模块包含一前级电路及一后级电路,该前级电路包含一直流中点,该后级电路的一第一侧包含两个后级开关组,该后级电路的一第二侧包含两个后级开关组,每一该后级开关组包含串联连接且互补运行的两个开关管,该协调容错控制方法包含:

2.如权利要求1所述的协调容错控制方法,其中该第二侧电连接于该前级电路和一变压器的一次侧绕组之间,该第一侧电性连接该变压器的二次侧绕组;其中该第一侧工作在逆变模式,该第二侧工作在整流模式;或者该第一侧工作在整流模式,该第二侧工作在逆变模式。

3.如权利要求1所述的协调容错控制方法,其中该第一侧电连接于该前级电路和一变压器的一次侧绕组之间,该第二侧电性连接该变压器的二次侧绕组;其中该第一侧工作在逆变模式,该第二侧工作在整流模式;或者该第一侧工作在整流模式,该第二侧工作在逆变模式。

4.如权利要求1至3中任一项所述的协调容错控制方法,其中该前级电路更包含一第一交流端、一第二交流端、一前级电源转换单元、一第一电容、一第二电容、一第一直流端、一第二直流端以及一第三直流端,该第一交流端和该第二交流端电连接于一交流源,该前级电源转换单元包含一第一桥臂以及一第二桥臂,该第一电容电连接于该第一直流端及该直流中点之间,该第二电容电连接于该直流中点及该第三直流端之间,该第二直流端与该直流中点电连接;其中根据该第一直流端的电流和该第三直流端的电流分配该第一桥臂和该第二桥臂的调制电压,以控制该直流中点的电位平衡。

5.如权利要求1至3中任一项所述的协调容错控制方法,其中该前级电路更包含一第一交流端、一第二交流端、一前级电源转换单元、一第一电容、一第二电容、一第一直流端、一第二直流端以及一第三直流端,该第一交流端和该第二交流端电连接于一交流源,该前级电源转换单元包含一第一桥臂以及一第二桥臂,且该第一桥臂和该第二桥臂串联电连接于该第一交流端与该第二交流端之间,该第一电容电连接于该第一直流端及该直流中点之间,该第二电容电连接于该直流中点及该第三直流端之间,该第二直流端与该直流中点电连接。

6.如权利要求5所述的协调容错控制方法,其中控制该直流中点的电位平衡方法包含:

7.如权利要求6所述的协调容错控制方法,其中计算该第一电容的电压和该第二电容的电压之间的差值,对该差值进行调节得到该共模电压。

8.如权利要求6所述的协调容错控制方法,其中该第一分配电压和该第二分配电压的表达式为:

9.如权利要求6所述的协调容错控制方法,其中该第一桥臂包括一个开关管或者串联连接且互补运行的两个开关管,根据该第一桥臂占空比控制该第一桥臂中的开关管的开关运行;以及该第二桥臂包括一个开关管或者串联连接且互补运行的两个开关管,根据该第二桥臂占空比控制该第二桥臂中的开关管的开关运行。

10.如权利要求4所述的协调容错控制方法,其中该协调容错控制方法更包含:

【专利技术属性】
技术研发人员:刘红欧阳三元宋柏慧张雯韩豫鑫陆城
申请(专利权)人:台达电子企业管理上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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