專利名稱：采用由dc母線電壓得出的相位基準(zhǔn)的電力變換器設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力變換器設(shè)備和方法，特別涉及用于在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
AC/DC電力變換器用于多種應(yīng)用場(chǎng)合，包括DC電源和不間斷電源(UPS)。例如，UPS可包含輸入整流器，輸入整流器用于將來(lái)自例如公用電網(wǎng)電源等AC電源的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC母線上的DC電壓，DC母線還可由例如電池等備用電源進(jìn)行供電?？蓪C電壓直接供到負(fù)載——如同在電信應(yīng)用場(chǎng)合中常見(jiàn)的那樣，和/或可通過(guò)逆變器將DC電壓轉(zhuǎn)換回為AC輸出電壓并用于對(duì)AC負(fù)載進(jìn)行供電——如同在數(shù)據(jù)處理和工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合中常見(jiàn)的那樣。
這種輸入整流器可采用多種不同的形式。例如，某些電力變換器可包含例如二極管橋的無(wú)源輸入整流器，該整流器產(chǎn)生通常隨著AC輸入電壓而變化的DC輸出。其他的電力變換器采用有源整流器，例如采用可被控制為提供DC輸出電壓調(diào)節(jié)的晶體管橋式電路。在這種有源整流器電路中可采用多種不同的控制技術(shù)。一種傳統(tǒng)技術(shù)——如授予Rathmann的美國(guó)專利4,366,390所描述的那樣——涉及雙向變換器單元的使用，該單元通過(guò)相對(duì)于耦合到AC母線的AC源對(duì)AC母線上的AC電壓進(jìn)行移相來(lái)穩(wěn)定DC母線電壓。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，提供了用于在DC母線與AC母線之間傳送電力的方法。對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)。對(duì)DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分以產(chǎn)生相位偏移信號(hào)，并采用例如有源橋式電路等變換器電路，對(duì)相位偏移信號(hào)做出響應(yīng)地在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送。在某些實(shí)施例中，對(duì)相位偏移信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)，并對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)做出響應(yīng)地在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送。
在某些實(shí)施例中，產(chǎn)生對(duì)DC母線上的DC電壓的一系列采樣，并且，為DC電壓采樣中相應(yīng)的各個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的DC電壓誤差信號(hào)值。確定DC電壓誤差信號(hào)值中連續(xù)的信號(hào)值之間的加權(quán)差，以便產(chǎn)生一系列相位偏移信號(hào)值。由這一系列相位偏移信號(hào)值產(chǎn)生一系列相位基準(zhǔn)信號(hào)值。可由前面計(jì)算得到的相位基準(zhǔn)信號(hào)值、相位偏移信號(hào)值以及每步相角值(phaseangle-per-step value)產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)值?？蓪?duì)AC母線上的AC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生每步相角值。
根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施形態(tài)，對(duì)相位偏移信號(hào)做出響應(yīng)地運(yùn)行電力變換器，以便在AC母線與DC母線之間提供電力傳送。相位偏移信號(hào)表示在DC母線上保持所希望的電壓需要的、驅(qū)動(dòng)AC母線的AC源與電力變換器的輸入之間的相移量。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，電力變換器具有耦合到AC母線的第一端口以及耦合到DC母線的第二端口。在不判斷電力變換器第一端口與驅(qū)動(dòng)AC母線的AC源之間的相差的情況下，對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)做出響應(yīng)地運(yùn)行電力變換器。
根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例，對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)做出響應(yīng)地在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送?？蓪?duì)AC母線的相電流和/或DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。相位基準(zhǔn)信號(hào)的產(chǎn)生可包含對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)，對(duì)DC電壓誤差信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位偏移信號(hào)，對(duì)相位偏移信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。幅值基準(zhǔn)信號(hào)的產(chǎn)生可包含對(duì)相電流做出響應(yīng)地產(chǎn)生伏-安無(wú)功(VAR)誤差信號(hào)、對(duì)VAR誤差信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，可由DC電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，可由VAR誤差信號(hào)和DC電壓誤差信號(hào)二者產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送的設(shè)備。設(shè)備包含變換器電路，該電路耦合在AC母線與DC母線之間、并適用于對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)、對(duì)DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分以產(chǎn)生相位偏移信號(hào)、對(duì)相位偏移信號(hào)做出響應(yīng)地在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送。變換器電路可適用于對(duì)相位偏移信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)，并對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)做出響應(yīng)地在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送。
在附加實(shí)施例中，用于在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送的設(shè)備包含例如有源橋式電路等電力變換器電路，該變換器電路適用于對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)做出響應(yīng)地在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送。相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于對(duì)AC母線的相電流和/或DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施形態(tài)，不間斷電源(UPS)包含AC母線、DC母線和電力變換器電路，該變換器電路適用于對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)做出響應(yīng)地在AC母線與DC母線之間進(jìn)行電力傳送。UPS還包含相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路，該電路適用于對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路可適用于對(duì)AC母線的相電流和/或DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。


圖1為一原理圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電力變換器設(shè)備；圖2為一原理圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例的電力變換器控制結(jié)構(gòu)；
圖3為一原理圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例的電力變換器控制結(jié)構(gòu)；圖4為一原理圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例、具有采用相位與幅值基準(zhǔn)的脈寬調(diào)制(PWM)控制的有源橋式電路；圖5為一原理圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例、對(duì)整流器機(jī)的控制；圖6為一原理圖，其示出了可用于本發(fā)明某些實(shí)施例的例證性PWM控制電路構(gòu)造；圖7為一原理圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例的不間斷電源(UPS)。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖介紹本發(fā)明的具體典型實(shí)施例。然而，本發(fā)明可用許多不同的形式實(shí)現(xiàn)，且不應(yīng)被認(rèn)為限制在這里給出的實(shí)施例；相反，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)徹底、完善，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示同樣的元件?？梢悦髁耍?dāng)元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時(shí)，其可以直接連接到或耦合到另一元件，或者，可以存在中間元件?？梢赃M(jìn)一步明了的是，當(dāng)傳送、通信或其他相互作用被描述為在元件“之間”發(fā)生時(shí)，這種傳送、通信或其他相互作用可能是雙向的。
圖1-7為原理圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的例證性設(shè)備和方法。在這些附圖中的項(xiàng)目及其組合可采用一個(gè)或一個(gè)以上的電子電路實(shí)現(xiàn)，例如由半橋電路及其驅(qū)動(dòng)電路等功率電子電路實(shí)現(xiàn)，該驅(qū)動(dòng)電路由處理器——例如微處理器或微控制器——和/或由提供基本相似的功能性的模擬電路進(jìn)行控制?？梢悦髁?，圖中示出的操作及其組合通?？梢栽谝粋€(gè)或一個(gè)以上的電子電路中實(shí)現(xiàn)，例如在一個(gè)或一個(gè)以上的分立電子元件、一個(gè)或一個(gè)以上的集成電路(IC)、一個(gè)或一個(gè)以上的專用集成電路(ASIC)以及專用電路模塊中實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)，這些指令可由計(jì)算機(jī)或例如微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等其他數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行以便產(chǎn)生某種機(jī)構(gòu)，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行的指令建立電子電路或?qū)崿F(xiàn)規(guī)定操作的其他裝置。計(jì)算機(jī)程序指令還可在一個(gè)或一個(gè)以上的計(jì)算機(jī)或其他數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行，以便使計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置執(zhí)行的一系列動(dòng)作產(chǎn)生可用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，該過(guò)程包含規(guī)定操作。因此，框圖支持電子電路和執(zhí)行規(guī)定操作以及執(zhí)行用于進(jìn)行規(guī)定操作的動(dòng)作的其他裝置?？梢悦髁?，塊可表示電路的功能分組，且即使示出的是分立的功能塊，同樣的電路可用于實(shí)現(xiàn)分立塊的功能。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電力變換器設(shè)備100。設(shè)備100包含電力變換器電路120——例如脈寬調(diào)制有源橋式電路，電力變換器電路120對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref以及幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|做出響應(yīng)地在AC母線110與DC母線130之間進(jìn)行電力傳送。設(shè)備100還包含相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150，相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150對(duì)DC母線130上的DC電壓vDC做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref。設(shè)備100還包含產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|的幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140可對(duì)AC母線110上的相電流iphase和/或DC母線130上的DC電壓vDC做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140可以用其他的方法產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|。例如，幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140可提供作為固定幅值信號(hào)的幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150′和幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140′的例證性實(shí)施方式，相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150′和幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140′用于為電力變換器電路120提供基準(zhǔn)信號(hào)。特別地，圖2示出了可在處理器(未示出)中實(shí)現(xiàn)的例證性控制結(jié)構(gòu)。處理器例如為微控制器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等，其被配置為提供相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150′與幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140′的、所示出的功能。可以明了，這種處理器還可用于執(zhí)行變換器電路120的某些功能?？梢悦髁耍M管圖2示出了分立的(數(shù)字的)控制實(shí)施方式，本發(fā)明的其他實(shí)施例可包含模擬控制結(jié)構(gòu)或模擬與數(shù)字控制結(jié)構(gòu)的結(jié)合。
參照?qǐng)D2，相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150′包含第一求和點(diǎn)221，第一求和點(diǎn)221對(duì)DC電壓(例如圖1中DC母線130上的電壓)與電壓基準(zhǔn)信號(hào)VDCref的比較做出響應(yīng)地產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)eVDC。誤差信號(hào)eVDC(即一系列DC電壓誤差值)被提供給補(bǔ)償塊222，補(bǔ)償塊222根據(jù)傳遞函數(shù)G(z)產(chǎn)生相位偏移信號(hào)θoffset，傳遞函數(shù)G(z)包含以如下形式對(duì)誤差信號(hào)eVDC的微分θoffset＝α(eVDC(n)-βeVDC(n-1))，(1)其中，eVDC(n)和eVDC(n-1)為由DC母線電壓的連續(xù)采樣產(chǎn)生的DC電壓誤差的連續(xù)計(jì)算值；且其中，α和β為常數(shù)，它們通常依賴于變換器的特定特性，例如變換器的電路參數(shù)(電感、電容等)。
相位偏移信號(hào)θoffset(即一系列數(shù)字值)被提供到第二求和點(diǎn)223，第二求和點(diǎn)223與零階保持(zero order hold)(ZOH)塊224協(xié)同，以相位偏移信號(hào)值θoffset引入的偏移為條件，根據(jù)每步角度值θ/step，由先前產(chǎn)生的值(由ZOH塊224存儲(chǔ))產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref值。每步角度值θ/step表示在時(shí)間上對(duì)應(yīng)于環(huán)路計(jì)算周期的、AC波形周期中的一部分(例如，60Hz的AC波形和3125Hz的計(jì)算速率將產(chǎn)生大約為6.9°/step的對(duì)應(yīng)θ/step值)。與變換器電路120協(xié)同的相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150′可被看作鎖相環(huán)，該鎖相環(huán)通過(guò)對(duì)DC母線電壓誤差進(jìn)行微分來(lái)使相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref與AC母線110同步，這與由AC輸入電壓產(chǎn)生相位/頻率基準(zhǔn)信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)形成對(duì)比。每步角度值θ/step可為基于AC電壓假定(或被測(cè))頻率的固定值，和/或可通過(guò)采用例如過(guò)零檢測(cè)或類似技術(shù)對(duì)實(shí)際AC波形做出響應(yīng)地進(jìn)行適應(yīng)性變化。適應(yīng)性方法在AC輸入頻率顯著變化的運(yùn)行模式或環(huán)境下有利，例如，當(dāng)AC輸入來(lái)自后備發(fā)電機(jī)或來(lái)自控制不良的公用電源時(shí)。在某些實(shí)施例中，提供既具有固定模式又具有適應(yīng)性模式的變換器裝置是有利的。例如，在由例如公用電網(wǎng)等控制相對(duì)較好的電源運(yùn)行時(shí)，每步角度值θ/step可以是固定的；在由例如電動(dòng)發(fā)電機(jī)裝置等控制相對(duì)較差的AC電源運(yùn)行時(shí)，每步角度值θ/step可以是適應(yīng)性地得到的。
幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140′包含伏-安無(wú)功(VAR)塊216，該塊對(duì)AC母線110的相電流iphase和相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref做出響應(yīng)地產(chǎn)生VAR信號(hào)VAR。VAR信號(hào)VAR表示由變換器電路120傳送的VAR量。具體而言，相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref被變?yōu)檫@樣的基準(zhǔn)信號(hào)其由余弦函數(shù)塊217相對(duì)于用相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref表示的角度移動(dòng)90°，并由乘法器218按照幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|進(jìn)行標(biāo)度。例如，授予Tassitino，Jr等人的美國(guó)專利6,549,440示出了確定VAR的例證性技術(shù)，該公開(kāi)整體并入此處作為參考。
VAR信號(hào)VAR被傳送到求和點(diǎn)211，求和點(diǎn)211將VAR信號(hào)VAR與VAR基準(zhǔn)信號(hào)VARref進(jìn)行比較，并做出響應(yīng)地產(chǎn)生VAR誤差信號(hào)eVAR?？梢悦髁?，在許多情況下，VAR基準(zhǔn)信號(hào)VARref對(duì)應(yīng)于基本等于零的VAR等級(jí)。然而，在某些應(yīng)用中，例如，在AC母線110上存在已知量的VAR補(bǔ)償電容的應(yīng)用中，VAR基準(zhǔn)信號(hào)VARref可對(duì)應(yīng)于某些不為零的VAR等級(jí)。
VAR誤差信號(hào)eVAR由增益塊212(其提供增益Gvar(z))進(jìn)行補(bǔ)償，產(chǎn)生一信號(hào)，該信號(hào)被提供給求和點(diǎn)213以及對(duì)該信號(hào)進(jìn)行積分(累積)的、相關(guān)聯(lián)的ZOH塊215，產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|。如虛線所示，DC電壓誤差信號(hào)eVDC可經(jīng)由增益塊214(其提供增益GDC(z))饋送到求和點(diǎn)213。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例的幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140″的替代構(gòu)造，其中，在不需要VAR控制環(huán)的情況下，由DC電壓誤差信號(hào)eVDC產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|。這種構(gòu)造在例如由電路而不是由變換器提供VAR補(bǔ)償?shù)那闆r下是有益的。圖2和圖3中同樣的元件用相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并根據(jù)前面對(duì)圖2的介紹不再對(duì)這些元件進(jìn)行討論。如同圖2所示控制結(jié)構(gòu)一樣，圖3示出了可在處理器(未示出)中實(shí)施的控制結(jié)構(gòu)。處理器例如為微控制器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其被配置為提供相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路150′和幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路140″的、所示出的功能。可以明了，這樣的一種處理器還可用于執(zhí)行變換器電路120的某些功能?？梢悦髁?，盡管圖3示出了分立的(數(shù)字的)控制實(shí)施方式，本發(fā)明的其他實(shí)施例可包含模擬控制結(jié)構(gòu)或模擬與數(shù)字控制結(jié)構(gòu)的組合。
圖4示出了三相變換器電路120′，其可被相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)控制，例如被圖2與圖3所示的相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref和|Ref|控制。變換器120′包含有源橋式電路420，該電路被耦合到AC母線410和DC母線430、并由PWM控制器電路450對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref和幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|做出響應(yīng)地進(jìn)行控制。如圖所示，整流器電路420包含三個(gè)半橋電路，所述半橋電路包含互補(bǔ)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)對(duì)Q1a/Q2a、Q1b/Q2b與Q1c/Q2c以及輸入電感器La、Lb與Lc。
相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref和幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|被供給三相基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路440，該電路產(chǎn)生三個(gè)正弦基準(zhǔn)信號(hào)vrefa、vrefb與vrefc，所述信號(hào)具有由相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref控制的定相(定時(shí))、并被根據(jù)幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|進(jìn)行標(biāo)度。具體而言，第一基準(zhǔn)信號(hào)vrefa這樣產(chǎn)生在正弦函數(shù)塊443中產(chǎn)生與相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref對(duì)應(yīng)的正弦信號(hào)，并用幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|對(duì)此信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度。第二基準(zhǔn)信號(hào)vrefb這樣產(chǎn)生在相移塊441中向相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref增加120°，在正弦函數(shù)塊443中由結(jié)果得到的信號(hào)產(chǎn)生正弦信號(hào)，并用幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|對(duì)此信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度。第三基準(zhǔn)信號(hào)vrefc這樣產(chǎn)生在相移塊442中從相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref中減去120°，在正弦函數(shù)塊443中由結(jié)果得到的信號(hào)產(chǎn)生正弦信號(hào)，并用幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|對(duì)此信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度。三個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)vrefa、vrefb與vrefc被提供給PWM控制器450，該控制器對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)vrefa、vrefb與vrefc做出響應(yīng)地對(duì)晶體管Q1a/Q2a、Q1b/Q2b以及Q1c/Q2c進(jìn)行操作，以便控制橋式電路420的變量(例如相電流和/或電壓)。PWM控制器450可采用多種不同的控制技術(shù)中的任意一種，例如，授予Tracy等人的美國(guó)專利6,201,720中描述的空間矢量域控制技術(shù)。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)vrefa、vrefb與vrefc可由相應(yīng)的幅值與相位基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)——其中每一對(duì)由相應(yīng)的不同相電流(或其他相變量)產(chǎn)生——產(chǎn)生，而不是由一對(duì)幅值與相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref與|Ref|產(chǎn)生三相基準(zhǔn)信號(hào)vrefa、vrefb與vrefc。這樣的一種方法在對(duì)AC母線上的相位不平衡進(jìn)行補(bǔ)償中是有用的。
參照?qǐng)D2、3與4，假設(shè)圖2和圖3中的變換器120采取圖4所示變換器120′的形式，采用形成誤差控制振蕩器——該振蕩器由DC電壓誤差信號(hào)eVDC進(jìn)行控制——的、圖4中的正弦波發(fā)生器電路440以及圖2(或圖3)中的ZOH塊224與求和點(diǎn)223，通過(guò)對(duì)VAR誤差和/或DC電壓誤差做出響應(yīng)地調(diào)節(jié)AC幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|，并通過(guò)采用鎖相環(huán)(PLL)——其從DC電壓誤差信號(hào)eVDC得出相位信息——調(diào)節(jié)AC相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref，圖2與圖3的控制結(jié)構(gòu)對(duì)變換器120′(例如脈寬調(diào)制橋式電路，如圖4所示)進(jìn)行控制。這種PLL的帶寬通?？膳cAC母線的頻率無(wú)關(guān)，并且，與試圖直接判定輸入AC波形相位的某些傳統(tǒng)相位/頻率控制環(huán)相比，這種PLL可在相對(duì)較高的計(jì)算速率(即帶寬)下穩(wěn)定運(yùn)行。這種的傳統(tǒng)相位/頻率環(huán)典型地可在兩倍于AC母線相數(shù)與AC母線基頻之積的最大速率產(chǎn)生相位基準(zhǔn)，例如，對(duì)于60Hz的三相檢測(cè)器大約為360Hz。與采用這種有限帶寬檢測(cè)器(例如過(guò)零檢測(cè)器)的方法形成對(duì)比的是，根據(jù)圖2、圖3與圖4所示本發(fā)明某些實(shí)施例的PLL可以用比AC母線相數(shù)與AC基頻之積的兩倍大得多的速率運(yùn)行。例如，60Hz AC輸入的三相UPS的例證性同步整流器控制器包含沿圖2、圖3與圖4所示線的PLL，其以超過(guò)3kHz的速率產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，沿著圖2與圖4所示線的控制電路530(例如圖4所示有源橋以及圖3與圖4中的相關(guān)控制結(jié)構(gòu))可用于控制整流器機(jī)510的有源橋式電路512，有源橋式電路512經(jīng)由整流器濾波器514在DC母線520與AC源10之間傳送電力。整流器濾波器514包含電感LR、電阻RR和電容CR(其可包含例如VAR補(bǔ)償電容)，并經(jīng)由電感LU與電阻RU(例如與分布網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的電阻和電感)耦合到AC源10。橋式電路512由控制電路530對(duì)DC母線520上的DC電壓做出響應(yīng)地以及視情況可選擇對(duì)相電流iphase做出響應(yīng)地進(jìn)行控制，其可被看作一變換器，該變換器對(duì)濾波器514的“輸出”上的AC電壓v′進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便在AC源10與DC母線520之間獲得所希望的電力傳送。對(duì)該電壓的頻率(或相角，其是頻率的積分)和/或幅值進(jìn)行的控制可控制在DC母線520與AC源10之間的電力流。如圖所示，相電流iphase可在濾波器514的不同點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，且在哪一點(diǎn)上檢測(cè)相電流可影響用于VAR環(huán)——其在幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器140′中實(shí)現(xiàn)——的VAR基準(zhǔn)。例如，如果濾波器電容CR基本對(duì)應(yīng)于連接到公用電網(wǎng)的VAR補(bǔ)償電容，可在電容CR與電阻及電感RR、LR之間的點(diǎn)上對(duì)電流進(jìn)行采樣，并采用非零VAR基準(zhǔn)。
圖6示出了可用在圖5所示構(gòu)造之中的內(nèi)部控制環(huán)結(jié)構(gòu)?；鶞?zhǔn)信號(hào)vref(例如圖3中的基準(zhǔn)信號(hào)vrefa、vrefb與vrefc)可被供到控制環(huán)，該控制環(huán)對(duì)整流器濾波器514的相電流iphase出響應(yīng)地控制橋式電路512。該控制環(huán)包含前向補(bǔ)償塊620、具有傳遞函數(shù)Hi的反饋增益塊650和求和點(diǎn)610，前向補(bǔ)償塊620在這里示為提供低通傳遞函數(shù)Gv。用在例證性連續(xù)域控制器中的傳遞函數(shù)Gv(s)由下式給出Gv(s)=gv1s+gz1s+gp1,---(2)]]>其中，gv1為常數(shù)，gp1表示極點(diǎn)頻率，gz1表示零點(diǎn)頻率。相應(yīng)的離散(數(shù)字)域傳遞函數(shù)由下式給出Gv(z)=gv2x0+x1*z-11+y1*z-1,---(2)]]>其中，gv2為常數(shù)，x0、x1和y1為提供等效極點(diǎn)與零點(diǎn)的系數(shù)。對(duì)于具有100微亨電感的輸入電感和13毫歐電阻的三相20kVa、208V不間斷電源(UPS)中的整流器，發(fā)現(xiàn)gv2＝1，x0＝0.332，x1＝0，y1＝-0.668的值可以用速率為12.5kHz的控制器提供有益的性能。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例的UPS 700。UPS 700包含電力變換器電路720，該電路在AC母線710與DC母線730之間轉(zhuǎn)移電力；逆變器電路740，該電路由DC母線730上的DC電壓產(chǎn)生AC輸出760；還包含備用DC電源750，該電源為DC母線730提供備用電力。電力變換器電路720包含整流器電路722，整流器電路722由幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器724與相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路726分別產(chǎn)生的幅值基準(zhǔn)信號(hào)與相位基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|與∠Ref進(jìn)行控制。如圖所示，幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路724可對(duì)AC母線710的相電流iphase和/或DC母線730上的DC電壓vDC做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)|Ref|。相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路726對(duì)DC母線730上的DC電壓vDC做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)∠Ref?？梢悦髁?，變換器720可沿著上面參照?qǐng)D1至6討論的線運(yùn)行?？梢赃M(jìn)一步明了的是，盡管圖7示出了“在線式”UPS結(jié)構(gòu)，本發(fā)明同樣適用于采用涉及AC與DC母線之間的電力傳送的其他電路構(gòu)造的UPS，例如“在線互動(dòng)式”UPS。
在附圖和說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了本發(fā)明的例證性實(shí)施例。盡管采用了具體的術(shù)語(yǔ)，它們僅僅用作通用性和描述性意義，并非出于限制目的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種在DC母線與AC母線之間傳送電力的方法，該方法包含響應(yīng)所述DC母線上的DC電壓，產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)；對(duì)所述DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分，以便產(chǎn)生相位偏移信號(hào)；以及響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，傳送電力包含響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)，產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)；以及響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法其中，產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)包含產(chǎn)生所述DC母線上的所述DC電壓的一系列采樣；以及為所述DC電壓的所述采樣中相應(yīng)的各個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的DC電壓誤差信號(hào)值；其中，對(duì)所述DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分包含確定所述DC電壓誤差信號(hào)值中連續(xù)的信號(hào)值之間的加權(quán)差，以產(chǎn)生一系列相位偏移信號(hào)值；并且其中，響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)包含由所述一系列相位偏移信號(hào)值產(chǎn)生一系列相位基準(zhǔn)信號(hào)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，由所述一系列相位偏移信號(hào)值產(chǎn)生一系列相位基準(zhǔn)信號(hào)值包含由前面計(jì)算出的相位基準(zhǔn)信號(hào)值、相位偏移信號(hào)值和每步相角值產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其進(jìn)一步包含響應(yīng)所述AC母線上的AC電壓，產(chǎn)生所述每步相角值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)和所述AC母線上的AC電壓的頻率，產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)包含以這樣的速率對(duì)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行更新，該速率與所述AC母線上的AC電壓的頻率無(wú)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)包含以這樣的頻率對(duì)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行更新，該頻率大于所述AC母線的相數(shù)與所述AC母線上的AC電壓基頻之積的兩倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力包含響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)地運(yùn)行電力變換器以便在所述AC母線與所述DC母線之間提供電力傳送，且其中，所述相位偏移信號(hào)表示在所述電力變換器的輸入與保持所述DC母線上所希望的電壓需要的、驅(qū)動(dòng)所述AC母線的AC源之間的相移大小。
10.一種在AC母線與DC母線之間傳送電力的方法，該方法包含響應(yīng)所述DC母線上的DC電壓，產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)；產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)；響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)與所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述DC母線上的所述DC電壓，產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)；響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)，產(chǎn)生相位偏移信號(hào)；以及響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)，產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，產(chǎn)生相位偏移信號(hào)包含對(duì)所述DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分以產(chǎn)生所述相位偏移信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法其中，產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)包含產(chǎn)生所述DC母線上的所述DC電壓的一系列采樣；以及為所述DC電壓的所述采樣中相應(yīng)的各個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的DC電壓誤差信號(hào)值；其中，對(duì)所述DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分包含確定所述DC電壓誤差信號(hào)值中連續(xù)的信號(hào)值之間的加權(quán)差，以產(chǎn)生一系列相位偏移信號(hào)值；并且其中，響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)包含由所述一系列相位偏移信號(hào)值產(chǎn)生一系列相位基準(zhǔn)信號(hào)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，由所述一系列相位偏移信號(hào)值產(chǎn)生一系列相位基準(zhǔn)信號(hào)值包含由前面計(jì)算出的相位基準(zhǔn)信號(hào)值、相位偏移信號(hào)值和每步相角值產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其進(jìn)一步包含響應(yīng)所述AC母線上的AC電壓，產(chǎn)生所述每步相角值。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)和所述AC母線上的AC電壓的頻率，產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述AC母線的相電流和/或所述DC母線上的所述DC電壓，產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述相電流，產(chǎn)生伏-安無(wú)功(VAR)誤差信號(hào)；以及響應(yīng)所述VAR誤差信號(hào)，產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，產(chǎn)生VAR誤差信號(hào)包含響應(yīng)所述相電流、所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)以及所述相位基準(zhǔn)信號(hào)，產(chǎn)生VAR推定信號(hào)；以及響應(yīng)所述VAR推定信號(hào)以及VAR基準(zhǔn)信號(hào)，產(chǎn)生所述VAR誤差信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法其中，產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述DC母線上的所述DC電壓，產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)；以及響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)，產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)；并且其中，產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)，產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力包含響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)，產(chǎn)生正弦基準(zhǔn)信號(hào)；按照所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)所述正弦基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度；以及響應(yīng)所述標(biāo)度的正弦基準(zhǔn)信號(hào)，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法其中，產(chǎn)生正弦基準(zhǔn)信號(hào)包含響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)正弦基準(zhǔn)信號(hào)，按照預(yù)先確定的相角對(duì)所述正弦基準(zhǔn)信號(hào)彼此之間進(jìn)行移相，所述預(yù)先確定的相角對(duì)應(yīng)于所述AC母線相間的相移；其中，對(duì)所述正弦基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度包含按照所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)所述多個(gè)正弦基準(zhǔn)信號(hào)中的各個(gè)進(jìn)行標(biāo)度；并且其中，傳送電力包含響應(yīng)所述標(biāo)度的正弦基準(zhǔn)信號(hào)中相應(yīng)的各個(gè)，有選擇地將所述AC母線的所述相中相應(yīng)的各個(gè)耦合到所述DC母線。
23.一種用于在AC母線與DC母線之間傳送電力的設(shè)備，該設(shè)備包含變換器電路，其耦合在所述AC母線與所述DC母線之間，并適用于響應(yīng)所述DC母線上的DC電壓、產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)，對(duì)所述DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分以產(chǎn)生相位偏移信號(hào)，響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述變換器電路適用于響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)，響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)、在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的設(shè)備，其中，所述變換器電路適用于產(chǎn)生所述DC母線上的所述DC電壓的一系列采樣，為所述DC電壓的所述采樣中相應(yīng)的各個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的DC電壓誤差信號(hào)值，確定所述DC電壓誤差信號(hào)值中連續(xù)的信號(hào)值之間的加權(quán)差以產(chǎn)生一系列相位偏移信號(hào)值，由所述一系列相位偏移信號(hào)值產(chǎn)生一系列相位基準(zhǔn)信號(hào)值，響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)值、在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的設(shè)備，其中，所述變換器電路適用于由前面計(jì)算出的相位基準(zhǔn)信號(hào)值、相位偏移信號(hào)值和每步相角值產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)值。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的設(shè)備，其中，所述變換器電路進(jìn)一步適用于響應(yīng)所述AC母線上的AC電壓，產(chǎn)生所述每步相角值。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的設(shè)備，其中，所述變換器電路適用于響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)和所述AC母線上的AC電壓的頻率，產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)。
29.根據(jù)權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述變換器電路包含有源橋式電路，所述有源橋式電路適用于響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
30.一種用于在AC母線與DC母線之間傳送電力的設(shè)備，該設(shè)備包含電力變換器電路，其適用于響應(yīng)相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力；相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路，其適用于響應(yīng)所述DC母線上的DC電壓，產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)；以及幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路，其適用于產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的設(shè)備，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述DC母線上的所述DC電壓、產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)，響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)、產(chǎn)生相位偏移信號(hào)，響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的設(shè)備，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于對(duì)所述DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分以產(chǎn)生所述相位偏移信號(hào)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的設(shè)備，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于產(chǎn)生所述DC母線上的所述DC電壓的一系列采樣，為所述DC電壓的所述采樣中相應(yīng)的各個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的DC電壓誤差信號(hào)值，確定所述DC電壓誤差信號(hào)值中連續(xù)的信號(hào)值之間的加權(quán)差以產(chǎn)生一系列相位偏移信號(hào)值，由所述一系列相位偏移信號(hào)值產(chǎn)生一系列相位基準(zhǔn)信號(hào)值。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于由前面計(jì)算出的相位基準(zhǔn)信號(hào)值、相位偏移信號(hào)值和每步相角值產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)值。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的設(shè)備，其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述AC母線上的相電流和/或所述DC母線上的所述DC電壓，產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的設(shè)備，其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述相電流、產(chǎn)生伏-安無(wú)功(VAR)誤差信號(hào)，響應(yīng)所述VAR誤差信號(hào)、產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述相電流、所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)以及所述相位基準(zhǔn)信號(hào)地產(chǎn)生VAR推定信號(hào)，響應(yīng)所述VAR推定信號(hào)以及VAR基準(zhǔn)信號(hào)地產(chǎn)生所述VAR誤差信號(hào)。
38.根據(jù)權(quán)利要求35的設(shè)備，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述DC母線上的所述DC電壓、產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)，響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)、產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)；且其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)，產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
39.根據(jù)權(quán)利要求30的設(shè)備，其中，電力變換器包含有源橋式電路。
40.根據(jù)權(quán)利要求30的設(shè)備，其中，所述電力變換器電路適用于響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)、產(chǎn)生正弦基準(zhǔn)信號(hào)，按照所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)所述正弦基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度，響應(yīng)所述標(biāo)度的正弦基準(zhǔn)信號(hào)、在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
41.一種不間斷電源(UPS)，其包含AC母線；DC母線；電力變換器電路，該電路適用于響應(yīng)相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)，在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力；相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路，該電路適用于響應(yīng)所述DC母線上的DC電壓，產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)；以及幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路，該電路適用于產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的UPS，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述DC母線上的所述DC電壓、產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)，響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)、產(chǎn)生相位偏移信號(hào)，響應(yīng)所述相位偏移信號(hào)、產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的UPS，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于對(duì)所述DC電壓誤差信號(hào)進(jìn)行微分以產(chǎn)生所述相位偏移信號(hào)。
44.根據(jù)權(quán)利要求41的UPS，其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述AC母線上的相電流和/或所述DC母線上的所述DC電壓，產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的UPS，其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述相電流、產(chǎn)生伏-安無(wú)功(VAR)誤差信號(hào)，響應(yīng)所述VAR誤差信號(hào)、產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的UPS，其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述相電流、所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)以及所述相位基準(zhǔn)信號(hào)地產(chǎn)生VAR推定信號(hào)，響應(yīng)所述VAR推定信號(hào)以及VAR基準(zhǔn)信號(hào)地產(chǎn)生所述VAR誤差信號(hào)。
47.根據(jù)權(quán)利要求44的UPS，其中，所述相位基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述DC母線上的所述DC電壓、產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)，響應(yīng)所述DC電壓誤差信號(hào)、產(chǎn)生所述相位基準(zhǔn)信號(hào)；且其中，所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器電路適用于響應(yīng)所述VAR誤差信號(hào)和所述DC電壓誤差信號(hào)，產(chǎn)生所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
48.根據(jù)權(quán)利要求41的UPS，其中，所述電力變換器電路適用于響應(yīng)所述相位基準(zhǔn)信號(hào)、產(chǎn)生正弦基準(zhǔn)信號(hào)，按照所述幅值基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)所述正弦基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度，響應(yīng)所述標(biāo)度的正弦基準(zhǔn)信號(hào)、在所述AC母線與所述DC母線之間傳送電力。
全文摘要
在例如不間斷電源等電力變換器設(shè)備中，對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。對(duì)AC母線的相電流和/或DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。對(duì)相位基準(zhǔn)信號(hào)和幅值基準(zhǔn)信號(hào)做出響應(yīng)地在AC與DC母線之間進(jìn)行電力傳送。相位基準(zhǔn)信號(hào)的產(chǎn)生可包含對(duì)DC母線上的DC電壓做出響應(yīng)地產(chǎn)生DC電壓誤差信號(hào)，對(duì)DC電壓誤差信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位偏移信號(hào)，對(duì)相位偏移信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生相位基準(zhǔn)信號(hào)。幅值基準(zhǔn)信號(hào)的產(chǎn)生可包含對(duì)相電流做出響應(yīng)地產(chǎn)生伏－安無(wú)功(VAR)誤差信號(hào)，對(duì)VAR誤差信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生幅值基準(zhǔn)信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M7/219GK1950999SQ200580013620
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者J·G·特蕾西, H-E·普菲策爾, K·鮑曼 申請(qǐng)人:伊頓動(dòng)力品質(zhì)公司