对电变换器非线性的补偿制造技术

本发明专利技术涉及对电变换器非线性的补偿，提供用于从输入接口输送能量给输出接口的系统和方法。电气系统包括输入接口、输出接口、连接在该输入接口与该输出接口之间的能量转换模块以及控制模块。该控制模块构造成确定用于操纵能量转换模块的占空度控制值以在该输出接口处产生期望电压。该控制模块确定该输入接口处的输入功率误差并且以受该输入功率误差影响的方式调整该占空度控制值，得到补偿占空度控制值。该控制模块以受该补偿占空度控制值影响的占空度操纵能量转换模块的开关元件以输送能量给输出接口。

【技术实现步骤摘要】

这里所述主题的实施例总体上涉及机动车中的电气系统，并且更特别地，主题的实施例涉及带有电流隔离的双向能量输送系统。
技术介绍
矩阵变换器可以在电动和/或混合动力车辆中用于在较宽的工作电压范围内适应较高电力的输送，但是同时获得电流隔离、较高功率因数、低的谐波畸变、较高功率密度和低成本。例如，双向隔离矩阵变换器可以用来从交流电(AC)能源例如大多数住宅和商业建筑中常见的单相网电输送能量对直流电(DC)储能元件例如车辆中的可充电电池充电。然而，可归因于矩阵变换器部件例如晶体管开关或二极管的非线性功率损耗可能限制现有控制策略的准确性和有效性。
技术实现思路
根据一个实施例，提供一种电气系统。该电气系统包括输入接口、输出接口、连接在该输入接口与该输出接口之间的能量转换模块以及连接到该能量转换模块、该输入接口和该输出接口的控制模块。该能量转换模块包括一个或多个开关元件。该控制模块构造成确定用于操纵能量转换模块的占空度控制值以在该输出接口处产生期望电压。该控制模块确定该输入接口处的输入功率误差并且以受该输入功率误差影响的方式调整该占空度控制值，得到补偿占空度控制值。该控制模块以受该补偿占空度控制值影响的占空度操纵能量转换模块的开关元件以输送能量给输出接口。根据另一实施例，提供一种方法，用于使用能量转换模块从输入接口输送能量到输出接口。该方法包括的步骤有，基于该输出接口处的期望输出电压确定该输入接口的输入功率基准以及基于该输入功率基准确定占空度控制值。该方法继续基于该输入接口处的估计输入功率与该输入功率基准之间的差值确定输入功率误差、以受该输入功率误差影响的方式调整该占空度控制值以获得补偿占空度控制值以及以受该补偿占空度控制值影响的占空度操纵该能量转换模块的一个或多个开关元件以从该输入接口输送能量到该输出接口。在另一实施例中，提供一种电气系统。该电气系统包括DC接口、AC接口、具有磁性地与第二组绕组相连的第一组绕组的隔离模块、连在该DC接口与该第一组绕组之间的第一能量转换模块、与该第二组绕组相连的第二转换模块、连在该第二转换模块与该AC接口之间的感应元件以及与该第二转换模块相连的控制模块。该控制模块构造成基于该DC接口处的期望电压和测定电压确定用于在该DC接口处产生该期望电压的输入功率基准、基于该AC接口处的估计输入功率与该输入功率基准之间的差值确定该AC接口处的输入功率误差以及基于该输入功率基准和该输入功率误差确定用于操纵该第一能量转换模块的补偿脉宽调制(PWM)占空度控制值。该控制模块按照该补偿PWM占空度控制值操纵该第二转换模块的开关。本专利技术提供下列技术方案。技术方案1 一种电气系统，包括 输入接口 ；输出接口 ；连接在所述输入接口与所述输出接口之间的第一能量转换模块，所述第一能量转换模块包括一个或多个开关元件；以及连接到所述第一能量转换模块、所述输入接口和所述输出接口的控制模块，其中，所述控制模块构造成确定用于操纵所述第一能量转换模块的占空度控制值以在所述输出接口处产生期望电压；确定所述输入接口处的输入功率误差；以受所述输入功率误差影响的方式调整所述占空度控制值，得到补偿占空度控制值；以及以受所述补偿占空度控制值影响的占空度操纵所述第一能量转换模块的所述一个或多个开关元件以输送能量给所述输出接口。技术方案2 如技术方案1所述的电气系统，其中，所述控制模块构造成 基于所述输入功率误差确定补偿比例因数；以及把所述占空度控制值乘上所述补偿比例因数以获得所述补偿占空度控制值。技术方案3 如技术方案2所述的电气系统，其中，所述控制模块构造成通过下述确定所述输入功率误差基于所述输出接口处的所述期望电压和所述输出接口处的测定电压确定所述输入接口的输入功率基准；估计所述输入接口处的输入功率，得到所述输入接口处的估计输入功率；以及确定所述输入功率基准与所述估计输入功率之间的差值。技术方案4 如技术方案3所述的电气系统，还包括连在所述输入接口与所述第一能量转换模块之间的感应元件；以及连在所述输入接口与所述感应元件之间的电容元件，所述电容元件电并联所述输入接口配置。技术方案5 如技术方案4所述的电气系统，其中，所述控制模块构造成通过下述确定所述占空度控制值基于所述输入功率基准确定感应器电流基准；基于所述感应器电流基准与通过所述感应元件的测定电流确定输入电压基准；以及把所述输入电压基准除以所述输出接口处的测定电压以获得所述占空度控制值。技术方案6 如技术方案1所述的电气系统，还包括 连接到所述输出接口的第二能量转换模块；以及连接在所述第一能量转换模块与所述第二能量转换模块之间的隔离模块，所述隔离模块在所述第一能量转换模块与所述第二能量转换模块之间提供电流隔离。技术方案7 如技术方案6所述的电气系统，还包括连在所述输入接口与所述第一能量转换模块之间的感应元件；以及连在所述输入接口与所述感应元件之间的电容元件，所述电容元件电并联所述输入接口配置。技术方案8 如技术方案7所述的电气系统，其中，所述第一能量转换模块包括矩阵转换模块。技术方案9 如技术方案8所述的电气系统，其中，所述矩阵转换模块包括 第一节点；第二节点； 第三节点； 第四节点；连接在所述第一节点与所述第三节点之间的第一开关元件，所述第一开关元件构造成在合上所述第一开关元件时允许从所述第三节点到所述第一节点的电流；连接在所述第一开关元件与所述第三节点之间的第二开关元件，所述第二开关元件构造成在合上所述第二开关元件时允许从所述第一节点到所述第三节点的电流；连接在所述第一节点与所述第四节点之间的第三开关元件，所述第三开关元件构造成在合上所述第三开关元件时允许从所述第四节点到所述第一节点的电流；连接在所述第三开关元件与所述第四节点之间的第四开关元件，所述第四开关元件构造成在合上所述第四开关元件时允许从所述第一节点到所述第四节点的电流；连接在所述第二节点与所述第四节点之间的第五开关元件，所述第五开关元件构造成在合上所述第五开关元件时允许从所述第二节点到所述第四节点的电流；连接在所述第五开关元件与所述第二节点之间的第六开关元件，所述第六开关元件构造成在合上所述第六开关元件时允许从所述第四节点到所述第二节点的电流；连接在所述第二节点与所述第三节点之间的第七开关元件，所述第七开关元件构造成在合上所述第七开关元件时允许从所述第二节点到所述第三节点的电流；以及连接在所述第七开关元件与所述第二节点之间的第八开关元件，所述第八开关元件构造成在合上所述第八开关元件时允许从所述第三节点到所述第二节点的电流。技术方案10 如技术方案9所述的电气系统，其中所述感应元件电串联连接在所述矩阵转换模块的所述第一节点与所述输入接口的第一输入节点之间；所述矩阵转换模块的所述第二节点连接到所述输入接口的第二输入节点； 所述电容元件连在所述第一输入节点与所述第二输入节点之间； 所述隔离模块包括连接在所述第三节点与所述第四节点之间的第一组绕组和连接到所述第二能量转换模块的第二组绕组，所述第二组绕组磁性地耦合到所述第一组绕组；并且所述控制模块构造成操纵所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件、 所述第四开关元件、所述第五开关元件、所述第六开关元件、所述第七开关元件和所述第八开关元件以按照对应于所述占空度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M佩里西克，RM兰索姆，LA卡霍克，
申请(专利权)人：M佩里西克，RM兰索姆，LA卡霍克，
类型：发明
国别省市：