环流控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环流控制方法和装置，该方法包括：对逆变器中的环流进行检测；根据在每一次开关器件切换的时刻检测到的环流的参数，确定对开关器件进行频率补偿的方向；根据确定的补偿方向，对开关器件的开关频率进行补偿。本发明专利技术通过对逆变器中的环流进行检测并根据检测的结果动态补偿开关器件的开关频率，使其与谐振频率一致，能够以简单的方式最大程度上减小环流，实现ZVS。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种环流控制方法和装置，该方法包括：对逆变器中的环流进行检测；根据在每一次开关器件切换的时刻检测到的环流的参数，确定对开关器件进行频率补偿的方向；根据确定的补偿方向，对开关器件的开关频率进行补偿。本专利技术通过对逆变器中的环流进行检测并根据检测的结果动态补偿开关器件的开关频率，使其与谐振频率一致，能够以简单的方式最大程度上减小环流，实现ZVS。【专利说明】环流控制方法和装置
本专利技术涉及电路检测领域，并且特别地，涉及一种逆变器的环流控制方法和装置。
技术介绍
感应I禹合电能传输(InductiveCoupled Power Transfer,简称为 ICPT)技术是一种通过电磁耦合以非接触式方式向负载传递能量的技术。图1是根据相关技术的感应耦合电能传输系统原理框图。如图1所示，感应耦合电能传输过程为:初级电路将工频电整流滤波后在初级线圈中产生高频电流，拾取电路通过拾取机构在初级线圈附近的变化磁场中拾取能量，经过功率调节器为负载供电。其中，初级电路的高频逆变部分主要是将直流电变化为高频交流电并提供给初级线圈，以便在初级线圈周围广生闻频磁场。初级电路的闻频逆变部分例如可以米用负载并联谐振型逆变器。负载并联谐振型逆变器按照主电路的形式不同，可分为半桥式逆变器、推挽式逆变器和全桥式逆变器。下面以负载并联谐振型全桥逆变器为例进行说明。负载并联谐振型全桥逆变电路通常包括电流源、全桥逆变器以及谐振电路。具体而言，全桥逆变器例如可以由两对或更多对开关元件构成，并且谐振电路例如可以由电感和电容构成。通常情况下，采用ICPT技术的系统对负载并联谐振型全桥逆变器的控制有以下两点要求:(I)上、下桥臂各有一个开关器件必须导通，以此保证电流通过，并防止大的过电压的出现；(2)开关器件必须在谐振电容两端电压的过零点进行切换(Zero VoltageSwitching,简称为ZVS)，否则在开关器件的切换时刻谐振电容会被短路，导致在逆变器中出现尖峰电流(环流)。电流型ICPT系统的特点是负载通过拾取电路获得能量，拾取电路通过与初级线圈耦合拾取能量，最终负载以改变初级线圈等效阻抗的形式影响初级电路。实际上，作为一种无线电能传输系统，其负载往往具有很大的随机性，负载的变化会引起系统谐振频率的变化。逆变器中的环流主要是开关器件在谐振电压非零点切换引起的，谐振频率的变化以及开关器件关断延时则是导致开关器件在非零点切换的主要因素。因此，需要采取措施使开关频率跟随谐振频率的变化，并且对开关器件关断延时进行适当的补偿，这样就能保证开关器件在谐振电压过零点切换，即实现ZVS，最大程度的减小环流。对于谐振频率可变的ICPT系统，目前已经有人提出调节开关器件的开关频率使其跟随谐振电压过零点，即变频ZVS控制。但是，采用调节开关频率使其跟随谐振电压过零点(变频ZVS控制)需采取措施使开关频率跟随谐振频率的变化，且对开关器件关断延时进行适当的补偿。解决关断延时主要采取的措施是在控制电路中加入相位超前校正装置，使输出信号超前于输入信号，然后再对调节后的信号进行处理。该方案虽然对硬件要求不高，但是这种方案难以确定超前相位角，而且通常的超前校正装置难以对相位实现动态补\-ZX O另外，对于谐振频率可变的ICPT系统，可以采用动态调节电路参数使其谐振频率与固定的开关频率一致的方式实现ZVS。这样，就需要要在电路中加入磁放大器、可控电感或电容，但是在电路中加上高性能的磁放大器、可控电感或电容是非常昂贵的，而且会增加系统的体积。针对相关技术中难以控制(或称为抑制)逆变器中的环流的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中难以控制(抑制)逆变器中的环流的问题，本专利技术提出一种环流控制方法和装置，能够以简单的方式准确补偿开关器件的开关频率以使之与谐振频率一致，从而有效控制环流。本专利技术的技术方案是这样实现的:根据本专利技术的一个方面，提供了一种环流控制方法，该控制方法包括:对逆变器中的环流进行检测；根据在每一次开关器件切换的时刻检测到的环流的参数，确定对开关器件进行频率补偿的方向；根据确定的补偿方向，对开关器件的开关频率进行补偿。其中，对开关器件的开关频率进行补偿包括:以预定步长改变开关器件的开关频率，其中，在每一次改变开关器件的开关频率之后，根据本次改变后检测到的逆变器的环流的参数确定是否需要进一步对开关器件进行频率补偿以及继续进行频率补偿的方向。并且，检测到的环流的参数包括环流的电流值和/或环流的方向。此外，在每一次开关器件切换的时刻，如果对逆变器进行环流检测的结果为环流的正向电流与反向电流均增大，则确定对开关器件进行频率补偿的方向为减小开关器件的开关频率。另外，在每一次开关器件切换的时刻，如果对逆变器进行环流检测的结果为仅环流的正向电流或反向电流增大，则确定对开关器件进行频率补偿的方向为增大开关器件的开关频率。而且，根据在每一次开关器件切换的时刻检测到的环流的参数，确定对开关器件进行频率补偿的方向包括:通过双路比较器对检测到的环流的正向电流与反向电流进行分别比较；如果经由比较器进行双路比较后得到的脉冲信号显示环流的正向电流和反向电流均增大，则确定对开关器件进行频率补偿的方向为减小开关器件的开关频率；如果经由比较器进行双路比较后得到脉冲信号显示环流只有单向电流增大，则确定对开关器件进行频率补偿的方向为增大开关器件的开关频率。优选地，逆变器是负载并联谐振型全桥逆变器。优选地，开关器件是开关管。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种环流控制装置，该控制装置包括:检测模块，用于对逆变器中的环流进行检测；确定模块，用于根据检测到的环流的参数，确定对开关器件进行频率补偿的方向；补偿模块，用于根据确定的补偿方向，对开关器件的开关频率进行补偿。其中，补偿模块用于以预定步长改变开关器件的开关频率，其中，在每一次改变开关器件的开关频率之后，检测模块检测本次改变后逆变器的环流，并且，确定模块用于根据本次改变后检测到的逆变器的环流的参数确定是否需要进一步对开关器件进行频率补偿以及继续进行频率补偿的方向。并且，在每一次开关器件切换的时刻，如果对逆变器进行环流检测的结果为正向电流与反向电流均增大，则确定模块确定对开关器件进行频率补偿的方向为减小开关器件的开关频率；在每一次开关器件切换的时刻，如果对逆变器进行环流检测的结果为仅环流的正向电流或反向电流增大，则确定模块确定对开关器件进行频率补偿的方向为增大开关器件的开关频率。此外，在每一次开关器件切换的时刻，检测模块包括双路比较器，双路比较器用于对检测到的环流的正向电流与反向电流进行分别比较；并且，如果经由比较器进行双路比较后得到的脉冲信号显示环流正向电流和反向电流均增大，则确定模块确定对开关器件进行频率补偿的方向为减小开关器件的开关频率；如果经由比较器进行双路比较后得到脉冲信号显示环流只有单向电流增大，则确定模块确定对开关器件进行频率补偿的方向为增大开关器件的开关频率。本专利技术通过对逆变器中的环流进行检测并根据检测的结果动态补偿(调整)开关器件的开关频率，使其与谐振频率一致，能够以简单的方式最大程度上减小环流，实现ZVS。【专利附图】【附图说明】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，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环流控制方法，其特征在于，包括：对逆变器中的环流进行检测；根据在每一次开关器件切换的时刻检测到的环流的参数，确定对开关器件进行频率补偿的方向；根据确定的补偿方向，对开关器件的开关频率进行补偿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王霄，侯洁，李聃，龙海岸，孙会，秦超，
申请(专利权)人：海尔集团技术研发中心，海尔集团公司，
类型：发明
国别省市：