并联逆变器载波信号同步装置
阅读：598发布：2024-02-18
专利汇可以提供并联逆变器载波信号同步装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种并联逆变器载波 信号 同步装置，其中，所述的装置，包括：检测器，用于获取并联逆变器中每个逆变器对应的 同步信号 ，每个所述逆变器的同步信号的 相位 相同； 控制器 ，用于根据所述逆变器对应的同步信号对每个所述逆变器的载波信号进行同步处理。本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法克服了 现有技术 中载波信号同步效果差，影响电源变换系统性能的可靠性的问题。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是并联逆变器载波信号同步装置专利的具体信息内容。
1.一种并联逆变器载波信号同步的装置，其特征在于，包括：
检测器，用于获取并联逆变器中每个逆变器对应的同步信号，每个所述逆变器的同步信号的相位相同；所述检测器具体用于采用锁相环技术检测三相输入电压的过零点，确定所述三相输入电压的过零点信号为所述同步信号；
控制器，用于根据所述逆变器对应的同步信号对每个所述逆变器的载波信号进行同步处理。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于获取所述逆变器的载波信号的相位和所对应的同步信号的相位；确定所述载波信号的相位与所述同步信号的相位是否相同；若所述载波信号的相位与所述同步信号的相位不同，则调整所述载波信号的周期值。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于若所述载波信号的相位超前所述同步信号的相位，则增大所述载波信号的周期值；若所述同步信号的相位超前所述载波信号的相位，则缩小所述载波信号的周期值。
并联逆变器载波信号同步装置
技术领域
背景技术
[0002] 随着信息处理技术的迅速发展，对电源变换系统的容量和电源变换系统性能可靠性的要求越来越高。为了满足电源变换系统的容量增大的需求，可以将电源变换系统中的模块并联，例如将逆变器并联。逆变器通过载波信号与参考电压生成控制逆变器自身正常运行的控制脉冲信号，如果并联的逆变器之间的载波信号不同步，则并联的逆变器之间产生的控制脉冲信号不同步，进而，会造成并联的逆变器输出的电流谐波和/或电压谐波增大，影响逆变器输出的交流电的稳定性。
[0003] 现有的并联逆变器的载波信号同步方法是，将各个并联的逆变器通过通讯线(例如网线等)均与一同步器相连，同步器将各个并联的逆变器的载波信号进行同步后，再通过上述通讯线将同步后的载波信号发送给各个逆变器，从而使得并联逆变器中每个逆变器之间的载波信号同步。
[0004] 然而，通过通讯线使得并联的逆变器之间的载波信号同步的方法，影响并联的逆变器之间载波信号的同步效果，进而影响电源变换系统性能的可靠性。实用新型内容
[0005] 本实用新型提供了一种并联逆变器载波信号同步的方法和装置，以解决现有的并联逆变器载波信号同步的方法中载波信号同步效果差，影响电源变换系统性能的可靠性的问题。
[0006] 本实用新型提供一种并联逆变器载波信号同步的方法，包括：
[0008] 根据上述逆变器对应的同步信号对每个上述逆变器的载波信号进行同步处理。
[0009] 可选的，上述根据上述逆变器对应的同步信号对每个上述逆变器的载波信号进行同步处理，包括：
[0010] 获取上述逆变器的载波信号的相位和所对应的同步信号的相位；
[0011] 确定上述载波信号的相位与上述同步信号的相位是否相同；
[0012] 若上述载波信号的相位与上述同步信号的相位不同，则调整上述载波信号的周期值。
[0013] 可选的，上述若上述载波信号的相位与上述同步信号的相位不同，则调整上述载波信号的周期值，包括:
[0014] 若上述载波信号的相位超前上述同步信号的相位，则增大上述载波信号的周期值；
[0015] 若上述同步信号的相位超前上述载波信号的相位，则缩小上述载波信号的周期值。
[0016] 可选的，上述获取并联逆变器中每个逆变器对应的同步信号，包括：
[0017] 采用锁相环技术检测三相输入电压的过零点，确定上述三相输入电压的过零点信号为上述同步信号。
[0018] 本实用新型还提供一种并联逆变器载波信号同步的装置，包括：
[0019] 检测器，用于获取并联逆变器中每个逆变器对应的同步信号，每个上述逆变器的同步信号的相位相同；
[0020] 控制器，用于根据上述逆变器对应的同步信号对每个上述逆变器的载波信号进行同步处理。
[0021] 可选的，上述控制器具体用于获取上述逆变器的载波信号的相位和所对应的同步信号的相位；确定上述载波信号的相位与上述同步信号的相位是否相同；若上述载波信号的相位与上述同步信号的相位不同，则调整上述载波信号的周期值。
[0022] 可选的，上述控制器具体用于若上述载波信号的相位超前上述同步信号的相位，则增大上述载波信号的周期值；若上述同步信号的相位超前上述载波信号的相位，则缩小上述载波信号的周期值。
[0024] 本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法和装置，其中，并联逆变器载波信号同步的方法包括：获取并联逆变器中每个逆变器对应的同步信号，每个上述逆变器的同步信号的相位相同；根据上述逆变器对应的同步信号对每个上述逆变器的载波信号进行同步处理。本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法通过软件同步算法的方式控制每个并联的逆变器中载波信号与同步信号同步，由于各个并联逆变器的同步信号为同相的，所以通过将每个并联的逆变器中载波信号与各自的同步信号同步，便使得每个并联的逆变器中载波信号的同步，进而使得每个并联的逆变器中控制脉冲信号的同步，有利于提高电源转换系统性能的可靠性。本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法克服了现有技术中载波信号同步效果差，影响电源变换系统性能的可靠性的问题。附图说明
[0025] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法和装置的并联逆变器使用场景图；
[0027] 图2为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的流程示意图；
[0028] 图3为本实用新型提供的产生同步信号的原理图；
[0029] 图4为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的又一原理图；
[0030] 图5为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的另一流程示意图；
[0031] 图6为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的再一流程示意图；
[0032] 图7a为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的波形示意图；
[0033] 图7b为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的又一波形示意图；
[0034] 图7c为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的再一波形示意图；
[0035] 图8为本实用新型并联逆变器载波信号同步的装置的结构示意图。
具体实施方式
[0036] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0037] 本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和/或“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0038] 本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法通过软件同步算法的方式控制每个并联的逆变器中载波信号与同步信号同步，由于各个并联逆变器的同步信号为同相的，所以通过将每个并联的逆变器中载波信号与各自的同步信号同步，便使得每个并联的逆变器中载波信号的同步，进而使得每个并联的逆变器中控制脉冲信号的同步。本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法克服了现有技术中载波信号同步效果差，影响电源变换系统性能的可靠性的问题。
[0039] 本实用新型提供的下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0040] 实施例一
[0041] 图1为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法和装置的并联逆变器使用场景图，为了满足电源变换系统容量的增大中，参考图1，将电源转换系统中的逆变器1与逆变器2并联(本实用新型中并联逆变器的数量不做限制，本实施例中以两个逆变器并联为例进行说明)，并联逆变器中每个逆变器产生的交流电经过变压器后，由交流滤波电容滤波，然后经过接触器后均到达三相交流母线。
[0042] 图2为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的流程示意图。为了适应电源变换系统容量变大，需要将电源变化系统内部的逆变器进行并联，而本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法用于并联的逆变器之间的载波信号的同步，参考图2，本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法包括：
[0043] 步骤101：获取并联逆变器中每个逆变器对应的同步信号，每个所述逆变器的同步信号的相位相同。
[0044] 具体的，参考图1，由于并联逆变器中每个逆变器输出的交流电经过各自的变压器升压、交流滤波电容滤波以及接收器后，均到达交流母线，所以并联逆变器的上述同步信号可以通过三相交流母线U相电压得到，由三相交流母线U相电压得到的同步信号对于并联逆变器中每个逆变器来说是相同的。
[0045] 可选的，作为一种同步信号的产生方式，图3为本实用新型提供的产生同步信号的原理图，具体的，图3内容是本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法中产生同步信号的原理图。参考图3，采用锁相环技术来检测输入的三相交流母线电压的过零点，得到电压的零点信号后，以此作为各并联逆变器的载波信号同步信号。
[0046] 具体的，首先，对三相交流母线U相电压和三相交流母线V相电压进行坐标变化，根据坐标变化公式如式(1)、(2)得到旋转坐标系下的d轴分量 Ud和q轴分量Uq；其次，Uq经锁相环中PI控制器调节至零时，锁相输出角度θ，即和U相交流母线电压的相位相同。
[0047]
[0048]
[0049] 步骤102：根据所述逆变器对应的同步信号对每个所述逆变器的载波信号进行同步处理。
[0050] 具体的，逆变器中控制器根据载波信号和参考电压获得控制脉冲信号，在本实用新型中，逆变器的控制器在获得控制脉冲信号之前，将载波信号与对应的同步信号进行同相处理，使得脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation；简称：PWM)载波信号的过零点与同步信号上升沿对齐，进而使得载波信号与对应的同步信号进行同步。由于并联逆变器中每个逆变器对应的同步信号为同相的，所以，并联逆变器中每个逆变器载波信号与对应的同步信号同步后，并联逆变器中每个逆变器载波信号得到同步。
[0051] 可选的，图4为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的原理图，参考图4，三相交流母线U相电压经过并联逆变器中每个逆变器，并通过锁相环得到各自对应的同步信号,例如，三相交流母线U相电压通过锁相环1得到同步信号1。上述产生的同步信号用于并联逆变器中每个逆变器对各自对应的载波信号进行同步处理，其中，逆变器通过同步算法对载波信号进行与同步信号的同步处理。例如，逆变器通过同步算法1对其载波信号PWM01进行与同步信号1的同步处理，得到同步处理后的载波信号PWM1。
[0052] 图5为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的另一流程示意图。可选的，步骤102可以包括：
[0053] 步骤1021：获取所述逆变器的载波信号的相位和所对应的同步信号的相位。
[0054] 具体的一种实现方式，参考图4，并联逆变器中每个逆变器获取载波信号的相位以及对应的同步信号的相位，例如，逆变器1在进行同步算法1时，获取载波信号PWM01的相位以及同步信号1的相位。
[0055] 步骤1022：确定所述载波信号的相位与所述同步信号的相位是否相同。
[0056] 步骤1023：若所述载波信号的相位与所述同步信号的相位不同，则调整所述载波信号的周期值。
[0057] 具体的，载波信号的相位与同步信号的相位不同包括：载波信号的相位超前同步信号的相位和载波信号的相位落后同步信号的相位两种情况。载波信号的相位与对应的同步信号的相位不同时，通过同步算法调整载波信号的周期值。
[0058] 图6为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的再一流程示意图，图6包括逆变器的同步算法的步骤，参考图6，可选的，在步骤1023之后，本实用新型提供的并联逆变器载波信号的同步方法还包括：
[0059] 步骤1024，所述载波信号的相位是否超前所述同步信号的相位。
[0060] 若是，则执行步骤1025，增大所述载波信号的周期值。
[0061] 作为一种可实施的方式，图7a为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的波形示意图。图7a内容是逆变器载波信号超前同步信号时，载波信号与同步信号的波形示意图，图7a以对载波信号PWM01进行同步处理为例，参考图7a，其中逆变器载波信号PWM01的相位超前同步信号1的相位(T2－ T1)，则逆变器通过逐渐调整载波信号的周期由T1至T2，直到载波信号的上升沿过零点，得到与同步信号1同步的载波信号PWM1。
[0062] 若否，则执行步骤1026，减小所述载波信号的周期值。
[0063] 作为一种可实施的方式，图7b为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的另一波形示意图。图7b内容是逆变器载波信号落后同步信号时，载波信号与同步信号的波形示意图，图7b以对载波信号PWM02进行同步处理为例，参考图7b，其中逆变器载波信号PWM02的相位落后同步信号2的相位(T3 －T4)，则逆变器通过逐渐调整载波信号的周期由T3至T4，直到载波信号的上升沿过零点，得到与同步信号2同步的载波信号PWM2。
[0064] 可选的，经过上述同步算法步骤1025以及步骤1026调整后的载波信号可以实现同步，例如，实现了载波信号PWM1与载波信号PWM2的同步。
[0065] 图7c为本实用新型并联逆变器载波信号同步的方法的再一波形示意图。图7c的内容为载波信号与控制脉冲信号的波形图，参考图7c，可选的，调整后的载波信号PWM1和载波信号PWM2的上升沿均过零点，均与同步信号同步，进而调整后的载波信号PWM1和载波信号PWM2同步。并且，分别通过调整后的载波信号PWM1和载波信号PWM2得到的控制脉冲信号1与控制脉冲信号2也同步。进而，减少并联逆变器输出的电流谐波和/或电压谐波，有利于逆变器输出的交流电质量的改善。
[0066] 图8为本实用新型并联逆变器载波信号同步的装置的结构示意图，参考图8，并联逆变器载波信号同步的装置包括：检测器201和控制器202.
[0067] 其中，检测器201用于获取并联逆变器中每个逆变器对应的同步信号，每个所述逆变器的同步信号的相位相同。
[0068] 控制器202用于根据所述逆变器对应的同步信号对每个所述逆变器的载波信号进行同步处理。
[0069] 可选的，控制器202具体用于获取逆变器的载波信号的相位和所对应的同步信号的相位；确定载波信号的相位与同步信号的相位是否相同；若载波信号的相位与同步信号的相位不同，则调整载波信号的周期值。
[0070] 可选的，控制器202器具体用于若载波信号的相位超前同步信号的相位，则增大载波信号的周期值；若同步信号的相位超前载波信号的相位，则缩小载波信号的周期值。
[0071] 可选的，检测器201具体用于采用锁相环技术检测三相输入电压的过零点，确定三相输入电压的过零点信号为同步信号。
[0072] 本实施例提供了并联逆变器载波信号同步的方法和装置，其中，并联逆变器载波信号同步的方法中，首先并联逆变器中每个逆变器通过锁相环技术由三相交流母线得到同步信号，每个逆变器得到的同步信号为同相的；然后，每个逆变器通过同步算法将其载波信号与对应的同步信号进行同步处理，进而使得并联逆变器中每个逆变器的载波信号同步，有利于提高电源变换系统性能的可靠性。本实用新型提供的并联逆变器载波信号同步的方法通过软件的同步算法进行载波信号的同步，避免了现有技术中通过硬件的通讯线实现载波信号同步时产生的同步效果差的缺点。另外，并联逆变器中每个逆变器的载波信号同步，还可以避免并联的滤波电容之间高频环流的产生，有利于延长滤波电容的使用寿命。
[0073] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
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