能量变换设备及相关的分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种在能量变换设备中的至少两个变换器之间分配该能量变换设备的总功率的方法，变换器的变换功率的总和是变换设备的总功率，能量变换设备在第一电气实体和第二电气实体之间变换能量，其特征在于：所述至少两个变换器对应于一个环(29)上的至少两个部分，各部分与其各自的变换器(1)的预定功率值成比例，该至少两个部分的组合构成整个环，其中，变换设备的总功率对应于在可沿该环移动的第一游标和第二游标的位置之间该环的弧线，并且在变换器之间的功率分配通过可沿环移动的第一游标和第二游标的位置来确定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量变换领域，更具体地涉及具有多个变换器的变换设备和在不同变换器间的功率分配。
技术介绍
通常，变换器提供功率，被认作变换功率，以执行变换功能。而且，变换器吸收功率用于其内部操作。变换器的效率与变换功率和变换器吸收的功率之间的比率相关。现有技术中公知的是使用具有多个变换器的变换设备，其中高功率的变换器由并联工作的多个低功率变换器替代，以提供一个相当于由高功率的变换器提供的功率的合成功率。因此，如果变换功率低，一些变换器可以不被启用以节省其吸收的对应的功率。此外，如图I所示，作为向其提供的功率C的函数的变换器的效率R并不是恒定 的。效率对于低功率电源来说较低。因此显得有必要防止变换器工作于效率低的低功率区Z1，并鼓励变换器使用在效率高的额定区Z2和高功率区Z3。因此，使用具有多个变换器的变换设备避免了当变换功率低时在低效率区使用高功率变换器。然而，多变换器的变换设备的使用涉及需要在不同变换器之间管理总的变换功率的分配。图2示出了作为时间t的函数的变换功率C的示例变化趋势，以及在具有四个变换器的变换设备的情况下，不同变换器分别提供的功率的相应变化趋势。变换器的功率如图所示为曲线A、B、C和D。因此，随着总变换功率增加，第一变换器(曲线A)被使用直到在tl时刻达到的第一功率阈值SI (相当于第一变换器的最大功率)。越过阈值SI，第二变换器(曲线B)也被使用直到在t2时刻达到的第二功率阈值S2(相对于第一和第二变换器的最大功率的和)的功率。同样地，阈值S3和S4由第三和第四变换器(曲线C和D)限定。在t4时刻，四个变换器被使用，接着变换功率减少。如果变换功率持续减少，第四变换器的变换功率接着减少，然后第三变换器的变换功率减少，依次类推。因此，通过这种功率分配，第一变换器(曲线A)几乎经常地使用，而第四变换器(曲线D)很少使用。这种不均衡的使用趋于由于第一变换器的过早磨损导致变换设备的过早磨损。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是公开一种在多变换器的变换设备中多个变换器之间分配总变换功率的方法，其使能不同变换器的基本相等的使用。本专利技术的目的也是公开一种不需要复杂的实施手段的简单方法。出于这种目的，本专利技术涉及一种用于在能量变换设备中至少两个变换器间分配该能量变换设备的总功率的方法，一个变换器在无负载的情况下不被启用，在有负载的情况下被启用，变换器的变换功率的总和是变换设备的总功率，能量变换设备在第一电气实体(electrical entity)和第二电气实体之间变换能量,其特征在于-每个变换器对应于在周期η的一个周期序列中的一个限定时段，η为变换设备中的变换器的数量，以及-根据所述周期序列来逐步地切换使用所述变换器，以随时间均衡至少两个变换器的变换功率。根据一个实施例，根据所述周期序列切换使用所述变换器包括以下步骤-当变换设备的总功率增加并且启用的变换器中最后一个被启用的变换器的变换功率大于或等于第一预定阈值时，该增加被应用到周期序列中的下一个变换器，以及-如果变换设备的总功率减少，该减少被应用到启用的变换器中第一个被启用的变换器。 根据一个实施例，第一预定功率阈值是变换器的最大功率。根据一个实施例，如果单个变换器启用，并且所述变换器在自启用起随时间累积的变换功率达到第二预定阈值，则在周期序列中下一个变换器被启用。根据一个实施例，变换器是可逆的，并且能量变换可以首先对第二电气实体实现，然后对第一电气实体实现。根据一个实施例，第一实体是电压源，而第二实体是用于加电电动机的设备。根据一个实施例，能量变换设备具有四个变换器。根据一个实施例，变换器的功率按照变换器的效率特征的函数来分配。根据一个实施例，根据周期序列控制变换器启用的持续的逐步切换。根据一个实施例，持续的逐步切换速度确定为变换器的热时间常数的函数。根据一个实施例，如果变换效率低于第一预定效率值，第一预定速度值的持续的逐步切换速度增加。根据一个实施例，如果变换效率高于第二预定效率值，第二预定速度值的持续的逐步切换速度减少。根据一个实施例，所述至少两个变换器对应于一个环上的至少两个部分，各部分与其各自的变换器的预定功率值成比例，所述至少两个部分的结合构成整个环变换设备的总功率对应于在可沿环移动的第一游标和第二游标的位置之间的该环的弧线；其中在变换器之间的功率分配通过可沿环移动的第一游标和第二游标的位置来确定。本专利技术还涉及一种在能量变换设备中的至少两个变换器之间分配该能量变换设备的总功率的方法，变换器的变换功率的总和是变换设备的总功率，能量变换设备在第一电气实体和第二电气实体之间变换能量，其特征在于所述至少两个变换器对应于一个环上的至少两个部分，各部分与其各自的变换器的预定功率值成比例，该至少两个部分的组合构成整个环，以及其中变换设备的总功率对应于可沿该环移动的第一游标和第二游标位置之间的该环的弧线，并且在变换器之间的功率分配通过可沿环移动的第一游标和第二游标的位置来确定。根据一个实施例，所述第一和第二可移动的游标的位置被调整从而-当变换设备的总功率增加时，第一移动游标在一个预定方向与功率增加成比例地沿环移动；-当变换设备的总功率下降时，第二移动游标在一个预定方向与功率减少成比例地沿环移动。根据一个实施例，该环的各部分的位置可以环绕该环的中心轮作移动，各部分的移动对应于在不同的变换器之间功率分配的改变。根据一个实施例，各部分的轮作移动是变换器的效率特征的函数。根据一个实施例,各部分持续地轮作移动。根据一个实施例，各部分的轮作移动的速度是变换器的热时间常数的函数。根据一个实施例，如果变换设备的变换效率小于第一预定效率值，则个部分的轮作移动的速度增加第一预定速度值。根据一个实施例，如果变换设备的变换效率大于第二预定效率值，则各部分的轮作移动的速度减少第二预定速度值。本专利技术也涉及一种用于在第一电气实体和第二电气实体之间变换能量的设备，该能量变换设备包括至少两个变换器，其特征在于还包括一个处理单元，其配置为执行根据本专利技术的功率分配方法。根据一个实施例，处理单元包括-—个包含几何环的表示的模块，所述至少两个变换器对应于该环的至少两个部分，各部分与其各自的变换器的预定功率值成比例，该至少两个部分的组合构成整个环；-一个存储第一游标和第二游标的位置的存储器，第一游标和第二游标可沿该环移动，变换设备的总功率对应于在可沿环移动的第一和第二游标的位置之间的该环的弧线，以及-—个用于在变换器之间分配功率的模块，该功率的分配通过可沿该环移动的第一和第二游标的位置来确定。根据一个实施例，所述至少两个变换器包括-第一输入端，其首先连接到包括两个串联安装的开关的支路的第一末端，其次连接到第一输出端，以及-第二输入端，其通过一个电感元件连接到该支路的中点，该支路的第二末端为第二输出端，变换器的第一输入端相互连接，变换器的第二输入端相互连接，变换器的第一输出端相互连接，以及变换器的第二输出端也相互连接。根据一个实施例，变换器开关包括一个与二极管并联安装的晶体管。附图说明本专利技术的其它特征和优点会参考附图在以下提供的内容中体现，并且通过非限制示例方式示出可能的实施例。在这些附图中，同一参考数字代表同一元件。、图I是作为变换功率的函数的变换器的效率特征的曲线图。图2是在随时间的变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.25 FR 11515361.ー种在能量变换设备(27)的至少两个变换器(I)之间分配所述能量变换设备(27)的总功率的方法，该变换器(I)的变换功率的总和是该变换设备(27)的总功率，该能量变换设备(27)在第一电气实体和第二电气实体之间变换能量，其特征在于 所述至少两个变换器(I)对应于ー个环(29)的至少两个部分，各部分与其各自的变换器(I)的预定功率值成比例，该至少两个部分的组合构成整个环(29)，以及特征在于 该变换设备的总功率对应于在可沿该环(29)移动的第一游标(31)和第二游标(33)的位置之间该环(29)的弧线(100)，以及 在该变换器(I)之间的功率分配通过可沿该环(29)移动的第一游标(31)和第二游标(33)的位置来确定。2.根据权利要求I的分配方法，其中第一移动游标(31)和第二移动游标(33)的位置被调整从而 -当该变换设备(27)的总功率增加时，第一移动游标(31)沿该环(29)在一个预定方向中与功率増加成比例地移动； -当该变换设备(27)的总功率下降时，第二移动游标(33)沿该环(29)在一个预定方向中与功率降低成比例地移动。3.根据权利要求I或2的分配方法，其中该环(29)的各部分的位置可环绕该环(29)的中心轮作移动，各部分的移动对应于在不同的变换器(I)之间的功率分配的改变。4.根据权利要求3的分配方法，其中各部分连续地轮作移动。5.根据权利要求3或4的分配方法，其中各部分的轮作移动是该变换器(I)的效率特征的函数。6.根据权利要求3至5之一的分配方法，其中各部分的轮作移动速度是变换器的热时间常数的函数。7.根据权利要求I至6之一的分配方法，其中如果该变换设备(27)的变换效率小于第ー预定效率值，则各部分的轮作移...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·鲍切兹，L·德索萨，
申请(专利权)人：法雷奥电机控制系统公司，
类型：发明
国别省市：