掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

功率变换器、供电系统及其控制方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


功率变换器、供电系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种功率变换器、供电系统及其控制方法。

背景技术

在电力电子技术领域中,随着科技的快速进步和发展,人类社会对能源(例如,电能)的需求率越来越大。例如,为了满足为偏远地区的市区供电,或者为了灵活利用峰谷电价节约用电成本,越来越多的供电系统布设有本地的储能装置和相应的功率变换器,以便在电价较低或者负载的用电需求较小时,灵活地将电网传输的电能存储至本地,或者将本地供电装置(例如,光伏板)产生的电能进行存储,同时也可以在电价较高或者负载的用电需求较大时,灵活地为本地负载或者为电网供能。本申请的发明人在研究和实践的过程中发现,在现有技术中,由于本地负载或者其他供电支路的设备(例如,光伏供电支路的光伏逆变器)的等效阻抗并不固定,在一些应用场景(例如,大规模并网)中,功率变换器在传输电能的过程中可能与光伏逆变器或者其他用电负荷(例如,本地负载等)的端口电容发生谐振,产生较大的谐振电流(例如,纹波电流),导致供电系统的稳定性低,安全性差。

发明内容

本申请提供了一种功率变换器、供电系统及其控制方法,可以在功率变换器中任一功率变换电路输出的纹波电流较大时,通过控制功率变换电路的载波相位改变功率变换器输出电流的等效频率,以减小功率变换电路输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

第一方面,本申请提供了一种功率变换器,该功率变换器可包括功率变换电路和控制电路,功率变换电路的一端可用于连接储能装置,功率变换电路的另一端可用于连接负载。这里的控制电路可用于在功率变换电路输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节功率变换电路的载波相位,以使得功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,功率变换器输出的纹波电流为功率变换器的输出电流中大于或等于目标频率的电流,第二电流值小于或等于第一电流值。

本申请提供的技术方案可以通过功率变换电路的输出电流等输出参数判断功率变换器的工作状态,并在功率变换电路的输出电流中纹波电流过大的时候,判断此时的功率变换器与供电系统的负载或其他供电支路的设备发生谐振(简称为功率变换器与其他设备发生谐振)。此时,控制电路可以调节功率变换器中功率变换电路的载波相位,进而提高功率变换器输出的电流的等效频率,避免功率变换器与供电系统的负载或其他供电支路的设备发生谐振,以减小这个功率变换电路输出的纹波电流。

在本申请中,功率变换器可以在功率变换电路输出的纹波电流较大时,通过控制功率变换电路的载波相位改变功率变换器与供电系统中其他功率变换器输出电流的等效频率,以减小功率变换电路输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第一方面,在第一种可能的实施方式中,控制电路还可用于在功率变换电路输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第一固定相位角调节功率变换电路的载波相位,直至功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一固定相位角可以是360/K,K为绝对值大于1的数。也就是说,功率变换电路输出的纹波电流过大,控制电路可以按照固定相位角不断调节功率变换电路的载波相位,直至功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第一方面,在第二种可能的实施方式中,控制电路还可用于在功率变换电路输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第一实时相位参考值调节功率变换电路的载波相位,直至功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一实时相位参考值与功率变换电路实时输出的纹波电流值正相关。也就是说,在功率变换电路输出的纹波电流过大时,控制电路可以按照第一实时相位参考值不断调节功率变换电路的载波相位,直至功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值。在功率变换电路输出的纹波电流较大时,第一实时相位参考值较大;在功率变换电路输出的纹波电流较小时,第一实时相位参考值较小。可以在快速提升系统安全性的同时,更精细地调节功率变换电路的载波相位,进而进一步保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第一方面,在第三种可能的实施方式中,控制电路还可用于在功率变换电路输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照目标相位调节功率变换电路的载波相位,以将功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,目标相位的取值可以基于供电系统的运行参数确定,也可以基于功率变换器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的目标相位进行确定。此外,这里的目标相位可以是一个固定的相位,可以是一个相对可变的相位,可以是多个离散的相位,或者是由连续的相位组成的相位区间。这里,目标相位可以为±360/N,N为功率变换器所在的供电系统中工作的功率变换器的数量。这里,功率变换器可以器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到目标相位具体数值,或者基于目标相位的运算逻辑并计算目标相位的具体数值,进而基于目标相位控制功率变换电路的载波相位。这里,系统内正在工作的功率变换器的个数为N,各功率变换器对应的目标相位可以是由0依次增大±360/N,计算方法简便,适用性强,可以缩短系统控制时间,快速确保系统的供电安全。

在本申请中,在功率变换电路输出的纹波电流过大时,控制电路可以按照某种相位调节多个功率变换电路的载波相位,以将功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

第二方面,本申请提供了一种供电系统,该供电系统可包括多个功率变换器和控制器,多个功率变换器的输入端可用于连接多个储能装置,多个功率变换器的输出端可用于连接负载,控制器与多个功率变换器通信连接。这里的控制器可用于在任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节该功率变换器的载波相位,以使得该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,功率变换器输出的纹波电流为功率变换器的输出电流中大于或等于目标频率的电流,第二电流值小于或等于第一电流值。

可以理解,这里的控制器可以通过各功率变换器的输出电流等输出参数判断功率变换器的工作状态,并在任一功率变换器的输出电流中纹波电流过大的时候,判断此时的功率变换器与其他设备发生谐振。此时,控制器可以调节功率变换器的载波相位,进而提高功率变换器输出的电流的等效频率,避免功率变换器与供电系统的负载或其他供电支路的设备发生谐振,以减小这个功率变换器输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第二方面,在第一种可能的实施方式中,控制器还可用于在任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第一固定相位角调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一固定相位角为360/K,K为绝对值大于1的数。这里的控制器还可用于在按照第一固定相位角调节该功率变换器的载波相位之后,在其他功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第二固定相位角调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二固定相位角为360/J,J为绝对值大于1的数。这里,第二固定相位角可以与第一固定相位角相同,也可以与第一固定相位角不同。这里,在某一功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第一固定相位角不断调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器的载波相位之后,由于调整了该功率变换器的载波相位,可能导致其他功率变换器输出的纹波电流过大。在其他功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第二固定相位角不断调节这一其他功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第二方面,在第二种可能的实施方式中,控制器还可用于在任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第一实时相位参考值调节功率变换器的载波相位,直至功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一实时相位参考值与该功率变换器实时输出的纹波电流值正相关。这里的控制器还可用于在依次按照实时相位参考值调节功率变换器的载波相位,直至功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值之后,在其他功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第二实时相位参考值调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二实时相位参考值与其他功率变换器实时输出的纹波电流值正相关。换句话说,在功率变换器输出的纹波电流较大时,对应的实时相位参考值较大;在功率变换器输出的纹波电流较小时,对应的实时相位参考值较小。也就是说,在某一功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第一实时相位参考值不断调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器的载波相位之后,由于调整了该功率变换器的载波相位,可能导致其他功率变换器输出的纹波电流过大。在其他功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第二实时相位参考值不断调节这一其他功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。可以在快速提升系统安全性的同时,更精细地调节功率变换器的载波相位,进而进一步保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第二方面,在第三种可能的实施方式中,控制器还可用于在任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照目标相位调节该功率变换器的载波相位,以将该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,目标相位的取值可以基于供电系统的运行参数确定,也可以基于功率变换器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的目标相位进行确定。此外,这里的目标相位可以是一个固定的相位,可以是一个相对可变的相位,可以是多个离散的相位,或者是由连续的相位组成的相位区间。这里,目标相位可以为±360/N,N为功率变换器所在的供电系统中工作的功率变换器的数量。这里,功率变换器可以器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到目标相位具体数值,或者基于目标相位的运算逻辑并计算目标相位的具体数值,进而基于目标相位控制功率变换电路的载波相位。这里,系统内正在工作的功率变换器的个数为N,各功率变换器对应的目标相位可以是由0依次增大±360/N,计算方法简便,适用性强,可以缩短系统控制时间,快速确保系统的供电安全。

在本申请中,在功率变换电路输出的纹波电流过大时,控制电路可以按照某种相位调节多个功率变换电路的载波相位,以将功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

第三方面,本申请提供了一种功率变换器的控制方法,该方法可适用于供电系统,供电系统可包括多个功率变换器和控制器,多个功率变换器的输入端可用于连接多个储能装置,多个功率变换器的输出端可用于连接负载,控制器与多个功率变换器通信连接,方法可包括:

当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节该功率变换器的载波相位,以使得该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,功率变换器输出的纹波电流为功率变换器的输出电流中大于或等于目标频率的电流,第二电流值小于或等于第一电流值。

可以理解,这里的控制器可以通过各功率变换器的输出电流等输出参数判断功率变换器的工作状态,并在任一功率变换器的输出电流中纹波电流过大的时候,判断此时的功率变换器与其他设备发生谐振。此时,控制器可以调节功率变换器的载波相位,进而提高功率变换器输出的电流的等效频率,避免功率变换器与供电系统的负载或其他供电支路的设备发生谐振,以减小这个功率变换器输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第三方面,在第一种可能的实施方式中,当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节该功率变换器的载波相位,可包括:

当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第一固定相位角调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一固定相位角为360/K,K为绝对值大于1的数。

当其他功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第二固定相位角调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二固定相位角为360/J,J为绝对值大于1的数。

也就是说,这里的第二固定相位角可以与第一固定相位角相同,也可以与第一固定相位角不同。这里,在某一功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第一固定相位角不断调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器的载波相位之后,由于调整了该功率变换器的载波相位,可能导致其他功率变换器输出的纹波电流过大。在其他功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第二固定相位角不断调节这一其他功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第三方面,在第二种可能的实施方式中,当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节该功率变换器的载波相位,可包括:

当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第一实时相位参考值调节功率变换电路的载波相位,直至功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一实时相位参考值与该功率变换电路实时输出的纹波电流值正相关。

当其他功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第二实时相位参考值调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二实时相位参考值与其他功率变换电路实时输出的纹波电流值正相关。

这里,在功率变换器输出的纹波电流较大时,对应的实时相位参考值较大;在功率变换器输出的纹波电流较小时,对应的实时相位参考值较小。也就是说,在某一功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第一实时相位参考值不断调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器的载波相位之后,由于调整了该功率变换器的载波相位,可能导致其他功率变换器输出的纹波电流过大。在其他功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第二实时相位参考值不断调节这一其他功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。可以在快速提升系统安全性的同时,更精细地调节功率变换器的载波相位,进而进一步保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

结合第三方面,在第三种可能的实施方式中,当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节该功率变换器的载波相位,可包括:

当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,分别按照目标相位调节多个功率变换器中各个功率变换器的载波相位,以将各功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。

这里,目标相位的取值可以基于供电系统的运行参数确定,也可以基于功率变换器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的目标相位进行确定。此外,这里的目标相位可以是一个固定的相位,可以是一个相对可变的相位,可以是多个离散的相位,或者是由连续的相位组成的相位区间。这里,第二固定相位角可以与第一固定相位角相同,也可以与第一固定相位角不同。这里,目标相位可以为±360/N,N为功率变换器所在的供电系统中工作的功率变换器的数量。这里,功率变换器可以器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到目标相位具体数值,或者基于目标相位的运算逻辑并计算目标相位的具体数值,进而基于目标相位控制功率变换电路的载波相位。这里,系统内正在工作的功率变换器的个数为N,各功率变换器对应的目标相位可以是由0依次增大±360/N,计算方法简便,适用性强,可以缩短系统控制时间,快速确保系统的供电安全。

在本申请中,在任一功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照某种相位调节多个功率变换器的载波相位,以将各功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

附图说明

图1是本申请实施例提供的功率变换器的一应用场景示意图;

图2是本申请实施例提供的功率变换器的一结构示意图;

图3是本申请实施例提供的功率变换器的另一结构示意图;

图4是本申请实施例提供的功率变换器的另一结构示意图;

图5是本申请实施例提供的供电系统的一结构示意图;

图6是本申请实施例提供的供电系统的另一结构示意图;

图7是本申请实施例提供的供电系统的另一结构示意图;

图8是本申请实施例提供的控制方法的一流程示意图;

图9是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图。

具体实施方式

本申请提供的功率变换器可以适用于新能源发电领域,传统发电调峰调频领域,重要设备供电领域等多种应用领域,具体可根据实际应用场景确定,在此不做限制。本申请提供的供电系统可适用于大型光伏电站、工商业光伏发电、户用光伏发电等不同的场景,在此不做限制。下面将以对光储合并供电环境中的功率变换器进行控制的应用场景为例进行说明,以下不再赘述。

请参见图1,图1是本申请实施例提供的功率变换器的一应用场景示意图。在供电系统中,如图1所示,在该供电系统中包括多个功率变换器,以功率变换器1a至功率变换器1n中的功率变换器1a为例进行介绍,功率变换器1a可以连接储能装置2,也可以与储能装置2合并布设作为电源连接负载3,这里的负载3可以是本地负载或者电网,功率变换器1a可以将储能装置2提供的电能进行交直流转换等功率转换提供给负载3。

在一些可行的实施方式中,本申请提供的功率变换器1a适用于为在无市电或者市电差的偏远地区的基站设备供电,或者为家用设备供电等为多种类型的用电设备供电的应用场景中,具体可根据实际应用场景确定,在此不做限制。进一步可以理解,图1中的负载3可以包括电网,这里的电网可以包括传输线、电力中转站点、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备。这里的负载3还可以包括电机、整流设备等可以布设在本地的负载、用电装置或者电力传输装置。

在一些可行的实施方式中,功率变换器1a可以包括功率变换电路103和控制电路102,功率变换电路103可以将储能装置2的输出电能转换为与负载3相匹配的电能传输给负载3。例如,功率变换电路103可以分别将储能装置2的输出电能进行直流电能和交流电能的转换,或者进行升降压变换,或者进行电流变换等。

在一些应用场景中,负载3中的本地负载或者供电系统中的其他用的设备的等效阻抗并不固定,功率变换器1a可能会在传输电能的过程中与光伏逆变器或者其他诸如本地负载等用电负荷的端口电容发生谐振,产生较大的谐振电流。这里,谐振电流可以表现为频率大于例如工作频率等特定频率的纹波电流。

可以理解,这里的控制电路102可以通过功率变换电路103的输出电流等输出参数确定功率变换电路103的工作状态,并在功率变换电路103的输出电流中纹波电流大于或等于第一电流值的时候,判断此时的功率变换器1a或者功率变换电路103与供电系统的负载3或其他供电支路的设备发生谐振(简称为功率变换器1a与其他设备发生谐振)。此时,控制电路102可以调节功率变换器1a或者功率变换电路103的载波相位。例如,将这个功率变换电路103的载波相位延迟△φ,进而提高功率变换器1a输出的电流的等效频率,避免功率变换器1a与供电系统的负载3或其他供电支路的设备发生谐振,以减小这个功率变换电路103输出的纹波电流。

进一步可以理解,这里的第一电流值的取值可以基于供电系统的运行参数确定。这里运行参数可以指当前负载3的载荷量。这里的第一电流值的取值也可以基于功率变换器1a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第一电流值进行确定。此外,这里的第一电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。再进一步可以理解,这里所说的功率变换电路103输出的纹波电流过大,仅仅是判断功率变换器1a与其他设备发生谐振的一种方法。这里的控制电路102也可以获取功率变换器1a的其他输出参数,例如,输出功率中的无功功率或者输出电压中的纹波电压等。进而基于这些参数对功率变换器1a的工作状态进行判断,以确定功率变换器1a是否发生谐振,具体可以根据应用场景进行确定,在此不做限制。

在本申请中,功率变换器可以在任一功率变换电路输出的纹波电流较大时,通过控制功率变换电路的载波相位改变功率变换器输出电流的等效频率,以减小功率变换电路输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,控制电路102还可用于在功率变换电路103输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第一固定相位角调节功率变换电路103的载波相位,直至功率变换电路103输出的纹波电流降低至小于第二电流值。也就是说,在功率变换器1a与其他设备发生谐振,功率变换电路103输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,控制电路102可以按照如第一固定相位角的固定相位角不断调节该功率变换电路103的载波相位,直至该功率变换电路103输出的纹波电流降低至安全阈值,这里的安全阈值可以是小于第二电流值。这里,第一固定相位角的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内可以调节的载波相位级数为K,第一固定相位角可以是360/K;第一固定相位角的取值也可以基于功率变换器1a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第一固定相位角进行确定。此外,这里的第一固定相位角可以是一个固定的相位角,可以是一个相对可变的相位角,可以是多个离散的相位角,或者是由连续的相位角组成的相位角区间。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于功率变换器1a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。

在本申请中,在任一功率变换电路输出的纹波电流过大时,控制电路可以按照固定相位角,不断调节该功率变换电路的载波相位,直至该功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,控制电路102还可用于在功率变换电路103输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第一实时相位参考值调节功率变换电路103的载波相位,直至功率变换电路103输出的纹波电流降低至小于第二电流值。也就是说,在功率变换器1a与其他设备发生谐振,功率变换电路103输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,控制电路102可以按照如第一实时相位参考值的实时相位参考值不断调节该功率变换电路103的载波相位,直至该功率变换电路103输出的纹波电流降低至安全阈值,这里的安全阈值可以是小于第二电流值。这里,第一实时相位参考值与功率变换电路实时输出的纹波电流值正相关。也就是说,在功率变换电路输出的纹波电流较大时,对应的实时相位参考值较大;在功率变换电路输出的纹波电流较小时,对应的实时相位参考值较小。例如,功率变换电路输出的纹波电流为X,对应的相位参考值可以是a*X+b,其中a是正数,b是自然数。

在本申请中,在任一功率变换电路输出的纹波电流过大时,控制电路可以按照实时相位参考值,不断调节该功率变换电路的载波相位,直至该功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,可以在快速提升系统安全性的同时,更精细地调节功率变换电路的载波相位,进而进一步保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,供电系统中可以包括多个具有功率变换电路和控制电路的功率变换器,具体请一并结合图2。这里,图2是本申请实施例提供的功率变换器的一结构示意图。如图2所示,这里的供电系统包括功率变换器1a至功率变换器1n的多个功率变换器,功率变换器1a可以包括功率变换电路103a和控制电路102a,这里的功率变换器1n可以包括功率变换电路103n和控制电路102n。这里,控制电路102a至控制电路102n还可用于在功率变换电路103a至功率变换电路103n中任一功率变换电路输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,分别按照目标相位调节各个功率变换电路的载波相位,以将各功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值。

这里,在任一功率变换电路输出的纹波电流过大时,例如,在功率变换器1a与其他设备发生谐振,功率变换电路103a输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,控制电路102a至控制电路102n可以按照目标相位调节多个功率变换电路的载波相位,以将各功率变换电路输出的纹波电流降低至某个小于第二电流值的安全阈值。这里的多个功率变换电路可以指功率变换电路103a至功率变换电路103n。这里,目标相位的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内功率变换电路的个数为N,各个功率变换电路对应的目标相位可以是由0依次增大±360/N;目标相位的取值也可以基于功率变换器1a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的目标相位进行确定。此外,这里的目标相位可以是一个固定的相位,可以是一个相对可变的相位,可以是多个离散的相位,或者是由连续的相位组成的相位区间。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于功率变换器1a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。这里,第二电流值可以与第二电流值相同,也可以与第二电流值不同。

在本申请中,在任一功率变换电路输出的纹波电流过大时,各个控制电路可以按照某种相位调节多个功率变换电路的载波相位,以将各功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,功率变换器还可以包括检测电路,具体请一并结合图3。这里,图3是本申请实施例提供的功率变换器的一结构示意图。如图3所示,这里的供电系统包括功率变换器1a至功率变换器1n的多个功率变换器,功率变换器1a可以包括功率变换电路103a、检测电路101a和控制电路102a,这里的功率变换器1n可以包括功率变换电路103n、检测电路101n和控制电路102n。这里,检测电路101a至检测电路101n可以分别检测对应的功率变换电路的输出电流或者其他输出参数,并将该输出电流或者输出参数传输至对应的控制电路102a或控制电路102n,进而控制电路102a或控制电路102n可以对功率变换电路103a或功率变换电路103n的载波相位进行控制。可以理解,这里的检测电路101a至检测电路101n可以分别检测对应的功率变换器的输出电流等输出参数,在任一功率变换器的输出电流中纹波电流大于或等于第一电流值的时候,控制电路102a或控制电路102n可以判断这个功率变换器与供电系统的负载3或其他供电支路的设备发生谐振。可以理解,这里的各检测电路和各控制电路只是为了区分表示功率变换器包括可以执行检测和控制功能的电路,在具体应用中,检测电路和控制电路也可以集成布设为一个具有检测和控制功能电路,也可以与对应的功率变换电路集成布设为一个具有功率变换功能和检测功能的电路,或者集成布设为一个具有功率变换功能和检测功能的电路等等,在此不再赘述。

在一些可行的实施方式中,功率变换器还可连接通信电路。具体请一并结合图4,图4是本申请实施例提供的功率变换器的另一结构示意图。如图4所示,通信电路104可连接检测电路101a至检测电路101n和/或控制电路102a至控制电路102n,通信电路104可用于在任一功率变换电路输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,向各控制电路下发目标相位。这里,以任一功率变换电路是功率变换电路103a为例进行介绍。在功率变换电路103a输出的纹波电流过大,例如,在功率变换器1a与其他设备发生谐振,功率变换电路103a输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,通信电路104可向控制电路102a至控制电路102n下发目标相位,进而控制电路102a至控制电路102n可以分别按照目标相位调节各个功率变换电路的载波相位,以将各功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值的安全阈值。这里的各个功率变换电路可以指功率变换电路103至功率变换电路103n。这里,通信电路104可以实时接收外部中控系统传输的包括目标相位具体数值的指令,或者获取目标相位的运算逻辑并计算目标相位的具体数值,进而将目标相位下发至控制电路。这里,目标相位的具体数值可以基于供电系统的运行参数实时计算确定,例如,系统内正在工作的功率变换电路的个数为N,各个功率变换电路对应的目标相位可以是由0依次增大±360/N。此外,这里的目标相位可以是一个固定的相位,可以是一个相对可变的相位,可以是多个离散的相位,或者是由连续的相位组成的相位区间。可以理解,这里的通信电路104只是为了表示功率变换器包括具有通信功能的电路,在具体应用中,通信电路可以集中布设在各功率变换器之外,也可以布设在功率变换器内部。相应地,具有通信功能的电路可能用于实现功率变换器和外部中控系统之间的通信,也可能用于实现在多个功率变换器之间的通信,在此不再赘述。

在本申请中,在任一功率变换电路输出的纹波电流过大时,通信电路可以获取目标相位的具体数值或者运算逻辑,并将目标相位下发给控制电路,使得控制电路可以按照某种相位调节多个功率变换电路的载波相位,以将各功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,控制更精确,方法简便,适用性强。

本申请还提供了一种供电系统,请参见图5,图5是本申请实施例提供的供电系统的一结构示意图。如图5所示,该供电系统可包括功率变换器1a至功率变换器1n和控制器12。功率变换器1a至功率变换器1n的输入端可用于连接多个储能装置2,功率变换器1a至功率变换器1n的输出端可用于连接负载3,控制器12与功率变换器1a至功率变换器1n通信连接。这里的控制器12可用于在任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节任一功率变换器的载波相位,以使得任一功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,功率变换器输出的纹波电流为功率变换器的输出电流中大于或等于目标频率的电流,第二电流值小于或等于第一电流值。

在本申请中,功率变换器1a可以与储能装置2合并布设作为电源连接负载3,功率变换器1a可以将储能装置2提供的电能进行功率转换提供给负载3。例如,这里的功率转换可以是将直流电能转换为交流电能。这里,功率变换器1a也可以与储能装置2布设于同一壳体或者临近布设,以形成具有储能功能的功率变换器1a。这里,功率变换器1a连接的负载3,可以是本地负载也可以是电网或者电网连接的用电设备等。在一些应用场景中,负载3的等效阻抗并不固定,功率变换器1a可能会在传输电能的过程中与负载3的端口电容发生谐振,产生较大的谐振电流。这里,谐振电流可以指频率大于特定频率的纹波电流,特定频率可以是工作频率。

可以理解,这里的控制器12可以获取功率变换器1a至功率变换器1n中各功率变换器的输出电流等输出参数,并在例如功率变换器1a的输出电流中纹波电流大于或等于第一电流值的时候,判断此时的功率变换器1a与供电系统的负载3或其他供电支路的设备发生谐振。此时,控制器12可以调节功率变换器1a的载波相位,例如,将这个功率变换器1a的载波相位延迟△φ,进而提高功率变换器1a输出的电流的等效频率,避免功率变换器1a与供电系统的负载3或其他供电支路的设备发生谐振,以减小功率变换器1a输出的纹波电流。进一步可以理解,这里的第一电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于功率变换器1a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第一电流值进行确定。此外,这里的第一电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。再进一步可以理解,这里所说的任一功率变换器输出的纹波电流过大,仅仅是判断功率变换器1a与其他设备发生谐振的一种方法。这里的控制器12也可以获取各功率变换器的其他输出参数,例如,可以检测各功率变换器输出功率中的无功功率或者输出电压中的纹波电压等输出参数,进而基于这些参数对功率变换器的工作状态进行判断,以确定功率变换器是否发生谐振,具体可以根据应用场景进行确定,在此不做限制。

在本申请中,供电系统中的功率变换器可以在任一功率变换器输出的纹波电流较大时,通过控制功率变换器的载波相位改变功率变换器输出电流的等效频率,以减小功率变换器输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,控制器12还可用于在任一功率变换器1a输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第一固定相位角调节任一功率变换器1a的载波相位,直至任一功率变换器1a输出的纹波电流降低至小于第二电流值。也就是说,在功率变换器1a与其他设备发生谐振,功率变换器1a输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,控制器12可以按照如第一固定相位角的固定相位角不断调节该功率变换器1a的载波相位,直至该功率变换器1a输出的纹波电流降低至安全阈值,这里的安全阈值可以是小于第二电流值。这里,第一固定相位角的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内可以调节的载波相位级数为绝对值大于1的数K,第一固定相位角可以是360/K。相应地,第一固定相位角的取值也可以基于控制器12通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第一固定相位角进行确定。此外,这里的第一固定相位角可以是一个固定的相位角,可以是一个相对可变的相位角,可以是多个离散的相位角,或者是由连续的相位角组成的相位角区间。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于控制器12通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。

可以理解,这里的控制器12还可用于在按照第一固定相位角调节功率变换器1a的载波相位之后,在其他功率变换器1n输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第二固定相位角调节其他功率变换器1n的载波相位,直至其他功率变换器1n输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二固定相位角的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内可以调节的载波相位级数为绝对值大于1的数J,第二固定相位角为360/J。这里,第二固定相位角可以与第一固定相位角相同,也可以与第一固定相位角不同。相应地,第二固定相位角的取值也可以基于控制器12通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二固定相位角进行确定。此外,这里的第二固定相位角可以是一个固定的相位角,可以是一个相对可变的相位角,可以是多个离散的相位角,或者是由连续的相位角组成的相位角区间。

也就是说,在某一功率变换器,比如功率变换器1a,输出的纹波电流过大时,控制器12可以按照第一固定相位角不断调节该功率变换器1a的载波相位,直至该功率变换器1a输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器1a的载波相位之后,由于调整了该功率变换器1a的载波相位,可能导致其他功率变换器,比如功率变换器1n,输出的纹波电流过大。在功率变换器1n输出的纹波电流过大时,控制器12可以按照第二固定相位角不断调节功率变换器1n的载波相位,直至该功率变换器1n输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,控制器12还可用于在任一功率变换器1a输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第一实时相位参考值调节功率变换器1a的载波相位,直至功率变换器1a输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一实时相位参考值与功率变换器1a实时输出的纹波电流值正相关。也就是说,在功率变换器1a输出的纹波电流较大时,对应的实时相位参考值较大;在功率变换器1a输出的纹波电流较小时,对应的实时相位参考值较小。例如,功率变换器1a输出的纹波电流为X1,对应的相位参考值可以是a1*X1+b1,其中a1是正数,b1是自然数。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于控制器12通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。

可以理解,这里的控制器12还可用于在按照第一实时相位参考值调节功率变换器1a的载波相位之后,在其他功率变换器1n输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第二实时相位参考值调节其他功率变换器1n的载波相位,直至其他功率变换器1n输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二实时相位参考值与功率变换器1n实时输出的纹波电流值正相关。也就是说,在功率变换器1n输出的纹波电流较大时,对应的实时相位参考值较大;在功率变换器1n输出的纹波电流较小时,对应的实时相位参考值较小。例如,功率变换器1n输出的纹波电流为Xn,对应的相位参考值可以是an*Xn+bn,其中an是正数,bn是自然数。

也就是说,在某一功率变换器,比如功率变换器1a,输出的纹波电流过大时,控制器12可以按照第一实时相位参考值不断调节该功率变换器1a的载波相位,直至该功率变换器1a输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器1a的载波相位之后,由于调整了该功率变换器1a的载波相位,可能导致其他功率变换器,比如功率变换器1n,输出的纹波电流过大。在功率变换器1n输出的纹波电流过大时,控制器12可以按照第二实时相位参考值不断调节功率变换器1n的载波相位,直至该功率变换器1n输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在本申请中,在任一功率变换电路输出的纹波电流过大时,控制电路可以按照实时相位参考值,不断调节该功率变换电路的载波相位,直至该功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,可以在快速提升系统安全性的同时,更精细地调节功率变换电路的载波相位,进而进一步保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,控制器12还可用于在任一功率变换器1a输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照目标相位调节系统中各功率变换器的载波相位,以将各功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,各功率变换器可以是功率变换器1a至功率变换器1n,目标相位的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内功率变换器的个数为N,各个功率变换器对应的目标相位可以是由0依次增大±360/N;目标相位的取值也可以基于控制器12通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的目标相位进行确定。此外,这里的目标相位可以是一个固定的相位,可以是一个相对可变的相位,可以是多个离散的相位,或者是由连续的相位组成的相位区间。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于功率变换器1a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。这里,第二电流值可以与第二电流值相同,也可以与第二电流值不同。

在本申请中,在功率变换电路输出的纹波电流过大时,控制电路可以按照某种相位调节多个功率变换电路的载波相位,以将功率变换电路输出的纹波电流降低至安全阈值,计算方法简便,适用性强,可以缩短系统控制时间,快速确保系统的供电安全。

在一些可行的实施方式中,供电系统还可包括光伏逆变器,请参见图6,图6是本申请实施例提供的供电系统的另一结构示意图。如图6所示,光伏逆变器202分别连接功率变换器1a和光伏板201。这里,供电系统可以应用于多能量源供电的应用场景,这里的多能量源是指供电系统可以将光伏板201、储能装置2等多种电源或者其他能量源的电能提供给电网或者其他用电设备等负载3。也就是说,这里的供电系统可以包括至少两种可以提供电能的供电支路,并将这些供电支路的电能传输给负载3或者负载端的电路或者负载端的用电设备,以适应供电系统的应用场景多样化,满足负载端日益增长的供电需求。这里,供电支路可以指光伏供电支路、储能供电支路等支路。在一些应用场景中,供电系统也可以将一种或几种电源或者其他能量源的电能传输给其他一种或者几种供电支路。比如,供电系统可以在电价较低或者负载3的用电需求较小时,灵活地将电网传输的电能存储至本地,或者将光伏板201等本地供电装置产生的电能进行存储,同时也可以在电价较高或者负载3的用电需求较大时,灵活地为用电设备或者电网等负载3供能。可以理解,这里的供电系统包括多种供电支路,可以适用于多种应用场景,安全性高,结构简单,适用性强。

在一些可行的实施方式中,供电系统还可包括本地负载,请参见图7,图7是本申请实施例提供的供电系统的另一结构示意图。如图7所示,供电系统中功率变换器1a至功率变换器1n的一端可用于连接储能装置,功率变换器1a至功率变换器1n的另一端可用于连接本地负载301和电网302。可以理解,本申请提供的供电系统适用于为本地的用电设备进行供电,或者为在无市电或者市电差的偏远地区的基站设备供电,或者为家用设备供电等为多种类型的用电设备供电的应用场景中。在本申请中,供电系统中功能模块的组成方式多样、灵活,可适应不同的应用场景,提高供电系统的应用场景的多样性,增强供电系统的适应性。

在本申请中,供电系统中功能模块的组成方式多样、灵活,可适应不同的应用场景,提高供电系统的应用场景的多样性,增强供电系统的适应性。同时,上述图1至图7所示的任一供电系统中的功率变换器都可以在任一功率变换器输出的纹波电流较大时,通过控制功率变换器的载波相位改变功率变换器输出电流的等效频率,以减小功率变换器输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。下面将以图5所示的供电系统以及功率变换器为例来介绍功率变换器的控制方法,具体请参见图8,图8是本申请实施例提供的控制方法的一流程示意图。如图8所示,该方法包括:

S101:当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节该功率变换器的载波相位,以使得该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。

这里的控制器可以获取各功率变换器的输出电流等输出参数,并在任一功率变换器的输出电流中纹波电流大于或等于第一电流值的时候,判断此时该功率变换器与供电系统的负载或其他供电支路的设备发生谐振。此时,控制器可以调节功率变换器的载波相位,例如,将这个功率变换器的载波相位延迟△φ,进而提高系统内的多个功率变换器输出的电流的等效频率,避免功率变换器与供电系统的负载或其他供电支路的设备发生谐振,以减小功率变换器输出的纹波电流。进一步可以理解,这里的第一电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于功率变换器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第一电流值进行确定。此外,这里的第一电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。再进一步可以理解,这里所说的任一功率变换器输出的纹波电流过大,仅仅是判断功率变换器与其他设备发生谐振的一种方法。这里的控制器也可以获取各功率变换器的其他输出参数,例如,可以检测各功率变换器输出功率中的无功功率或者输出电压中的纹波电压等输出参数,进而基于这些参数对功率变换器的工作状态进行判断,以确定功率变换器是否发生谐振,具体可以根据应用场景进行确定,在此不做限制。

在本申请中,功率变换器可以在任一功率变换器输出的纹波电流较大时,通过控制功率变换器的载波相位改变功率变换器输出电流的等效频率,以减小功率变换器输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,请参见图9,图9是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图。如图9所示,该方法包括:

S201:当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第一固定相位角调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。

S202:当其他功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第二固定相位角调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。

也就是说,在任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,系统可以按照第一固定相位角调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。也就是说,在某一功率变换器与其他设备发生谐振,该功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,控制器可以按照如第一固定相位角的固定相位角不断调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值,这里的安全阈值可以是小于第二电流值。这里,第一固定相位角的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内可以调节的载波相位级数为绝对值大于1的数K,第一固定相位角可以是360/K。相应地,第一固定相位角的取值也可以基于控制器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第一固定相位角进行确定。此外,这里的第一固定相位角可以是一个固定的相位角,可以是一个相对可变的相位角,可以是多个离散的相位角,或者是由连续的相位角组成的相位角区间。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于控制器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。

可以理解,这里的控制器还可用于在按照第一固定相位角调节一个功率变换器的载波相位之后,在其他功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第二固定相位角调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二固定相位角的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内可以调节的载波相位级数为绝对值大于1的数J,第二固定相位角为360/J。这里,第二固定相位角可以与第一固定相位角相同,也可以与第一固定相位角不同。相应地,第二固定相位角的取值也可以基于控制器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二固定相位角进行确定。此外,这里的第二固定相位角可以是一个固定的相位角,可以是一个相对可变的相位角,可以是多个离散的相位角,或者是由连续的相位角组成的相位角区间。

也就是说,在某一功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第一固定相位角不断调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器的载波相位之后,由于调整了该功率变换器的载波相位,可能导致其他功率变换器输出的纹波电流过大。在其他功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第二固定相位角不断调节这一功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节任一功率变换器的载波相位,可包括:

当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,依次按照第一实时相位参考值调节功率变换电路的载波相位,直至功率变换电路输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一实时相位参考值与任一功率变换电路实时输出的纹波电流值正相关。

这里,在功率变换器与其他设备发生谐振,任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,控制器可以依次按照第一实时相位参考值调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第一实时相位参考值与该功率变换器实时输出的纹波电流值正相关。也就是说,在该功率变换器输出的纹波电流较大时,对应的实时相位参考值较大;在该功率变换器输出的纹波电流较小时,对应的实时相位参考值较小。例如,该功率变换器输出的纹波电流为X1,对应的相位参考值可以是a1*X1+b1,其中a1是正数,b1是自然数。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于控制器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。

可以理解,这里的控制器还可用于在按照第一实时相位参考值调节一个功率变换器的载波相位之后,在其他功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,按照第二实时相位参考值调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。这里,第二实时相位参考值与其他功率变换器实时输出的纹波电流值正相关。也就是说,在其他功率变换器输出的纹波电流较大时,对应的实时相位参考值较大;在其他功率变换器输出的纹波电流较小时,对应的实时相位参考值较小。例如,其他功率变换器输出的纹波电流为Xn,对应的相位参考值可以是an*Xn+bn,其中an是正数,bn是自然数。

也就是说,在某一功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第一实时相位参考值不断调节该功率变换器的载波相位,直至该功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。在调整了某一功率变换器的载波相位之后,由于调整了该功率变换器的载波相位,可能导致其他功率变换器输出的纹波电流过大。在其他功率变换器输出的纹波电流过大时,控制器可以按照第二实时相位参考值不断调节其他功率变换器的载波相位,直至其他功率变换器输出的纹波电流降低至安全阈值。可以在快速提升系统安全性的同时,更精细地调节功率变换器的载波相位,进而进一步保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

在一些可行的实施方式中,当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,调节任一功率变换器的载波相位,可包括:

当任一功率变换器输出的纹波电流大于或等于第一电流值时,分别按照目标相位调节多个功率变换器中各个功率变换器的载波相位,以将各功率变换器输出的纹波电流降低至小于第二电流值。

这里,目标相位的取值可以基于供电系统的运行参数确定,例如,系统内功率变换器的个数为N,各个功率变换器对应的目标相位可以是由0依次增大±360/N;目标相位的取值也可以基于控制器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的目标相位进行确定。此外,这里的目标相位可以是一个固定的相位,可以是一个相对可变的相位,可以是多个离散的相位,或者是由连续的相位组成的相位区间。这里,第二电流值的取值可以基于供电系统的载荷量等运行参数确定,也可以基于功率变换器a通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的第二电流值进行确定。此外,这里的第二电流值可以是一个固定的电流值,可以是一个相对可变的电流值,可以是多个离散的电流值,或者是由连续的电流值组成的电流区间。这里,第二电流值可以与第二电流值相同,也可以与第二电流值不同。

在本申请中,功率变换器可以在输出的纹波电流较大时,通过控制功率变换器的载波相位改变功率变换器输出电流的等效频率,以减小功率变换器输出的纹波电流,提升系统的安全性,保证系统的供电安全,结构简单,方法简便,适用性强。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术分类

06120116506214