【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及獨(dú)立風(fēng)道模塊，尤其涉及用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法。
技術(shù)介紹
1、三相全橋整流變?yōu)閱蜗嗾鲿r(shí)，整流器中把c相作為零線，a相與b相通過(guò)開(kāi)關(guān)kab合在一起作為火線，ra與rc為三相預(yù)充電電阻，也可以作為單相整流時(shí)的預(yù)充電電阻，ka與kc為預(yù)充電繼電器，在母線預(yù)充電完成后把預(yù)充電電阻進(jìn)行短路。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，整流器中設(shè)置的與a相連接的sa1、sa2，與b相連接的sb1、sb2，與c相連接的sc1、sc2六個(gè)開(kāi)關(guān)管均高頻調(diào)制，這樣sc1與sc2開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗與sa1、sa2、sb1、sb2四個(gè)開(kāi)關(guān)管相同，但是導(dǎo)通損耗大了4倍，整體整流功率將受限于sc1與sc2開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力與發(fā)熱情況，比三相的設(shè)計(jì)大大減小，使得該6個(gè)開(kāi)關(guān)管的發(fā)熱情況不均衡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對(duì)上述不足，提出了用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，通過(guò)溫度檢測(cè)器實(shí)時(shí)采集三相開(kāi)關(guān)管的溫度，控制回路能夠根據(jù)這些溫度信息自動(dòng)分配加權(quán)系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)三相開(kāi)關(guān)管功率的智能調(diào)節(jié)，這種均熱控制策略確保了開(kāi)關(guān)管之間的溫度平衡，避免了局部過(guò)熱導(dǎo)致的設(shè)備損壞或性能下降。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，整流器包括三相交流電機(jī)、三相開(kāi)關(guān)管、電容cdc，三相交流電機(jī)的三相線均設(shè)置有電感，三相線分別通過(guò)電感連接三相開(kāi)關(guān)管的三相橋臂，電容的一端連接三相開(kāi)關(guān)管的第一匯流端，電容的另一端連接三相開(kāi)關(guān)管
3、s1：給定電壓udc_ref后，判斷電源為單向電源或三相電源，若電源為單向電源，則閉合kab，使連接的兩個(gè)相線作為火線，剩余一個(gè)相線作為零線，若電源為三相電源，則打開(kāi)kab，判斷完成后，閉合ka、kc；
4、s2：采集三相開(kāi)關(guān)管溫度并通過(guò)控制回路的pi控制、均熱控制從而分配三相開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)；
5、s3：通過(guò)高頻調(diào)制信號(hào)控制作為火線的三相開(kāi)關(guān)管的打開(kāi)與閉合，低頻調(diào)制信號(hào)控制作為零線的三相開(kāi)關(guān)管的打開(kāi)與閉合從而控制電感的儲(chǔ)能以及向電容cdc的放電；
6、s4：通過(guò)檢測(cè)電容cdc兩端得到電壓udc，并將電壓udc反饋至控制回路，重復(fù)步驟s2與s3，直至電壓udc在設(shè)定的電壓基準(zhǔn)udc_ref范圍內(nèi)，輸出最終的電壓udc。
7、作為一種改進(jìn)，三相開(kāi)關(guān)管包括a相開(kāi)關(guān)管sa1與sa2、b相開(kāi)關(guān)管sb1與sb、c相開(kāi)關(guān)管sc1與sc2，電感包括la、lb、lc，步驟s3具體包括以下步驟：當(dāng)電路處于正半周時(shí)，
8、s3.1：sa2閉合，sa1打開(kāi)，電感l(wèi)a、lc進(jìn)行儲(chǔ)能；
9、s3.2：sa1閉合，sa2打開(kāi)，電感l(wèi)a、lc儲(chǔ)存的能量通過(guò)sa1與sc2向母線電容cdc放電；
10、s3.3：sb2閉合，sb1打開(kāi)，電感l(wèi)b、lc進(jìn)行儲(chǔ)能；
11、s3.4：sb1閉合，sb2打開(kāi)，電感l(wèi)b、lc儲(chǔ)存的能量通過(guò)sb1與sc2向母線電容cdc放電。
12、作為一種改進(jìn)，當(dāng)電路處于負(fù)半周時(shí)，電路控制方法與電路處于正半周時(shí)控制方法一致。
13、作為一種改進(jìn)，sa1與sa2、sb1與sb2、sc1與sc2的橋臂分別通過(guò)溫度檢測(cè)器與控制回路連接，使得sa1與sa2、sb1與sb2的橋臂自動(dòng)根據(jù)溫度分配加權(quán)系數(shù)，從而使sa1與sa2、sb1與sb2兩相溫度平衡，sc1與sc2的橋臂根據(jù)溫度的高低相應(yīng)限制功率。
14、作為一種改進(jìn)，控制回路包括若干pi控制器，若干pi控制器分別與電容cdc、sa1與sa2、sb1與sb2連接用以控制整流器電壓udc、a相電路電流ia、b相電路電流ib。
15、作為一種改進(jìn)，pi控制器采樣整流器電壓udc并根據(jù)設(shè)定的電壓基準(zhǔn)udc_ref以調(diào)節(jié)整流器電壓udc，使得整流器電壓udc保持在設(shè)定的電壓基準(zhǔn)udc_ref范圍內(nèi)，產(chǎn)生實(shí)際功率基準(zhǔn)。
16、作為一種改進(jìn)，溫度檢測(cè)器采樣sc1與sc2橋臂的溫度tempc，并根據(jù)tempc的范圍得到調(diào)整系數(shù)tredu，當(dāng)tempc小于整流器在滿功率輸出的最高預(yù)設(shè)溫度tpre時(shí)，調(diào)整系數(shù)tredu為1，當(dāng)tempc處于預(yù)設(shè)溫度tpre與整流器的保護(hù)溫度tpro之間時(shí)，調(diào)整系數(shù)tredu呈線性衰減，調(diào)整系數(shù)tredu與實(shí)際功率基準(zhǔn)相乘得到整流器的實(shí)際控制功率。
17、作為一種改進(jìn)，溫度檢測(cè)器分別采樣sa1與sa2、sb1與sb2橋臂的溫度tempa、tempb，并根據(jù)tempa、tempb分配實(shí)際控制功率的配比，當(dāng)tempa與tempb相等時(shí)，功率系數(shù)ta與功率系數(shù)tb均為0.5，即平均分配實(shí)際控制功率，當(dāng)tempa與tempb不相等時(shí)，功率系數(shù)ta與功率系數(shù)tb按照線性差異進(jìn)行分配。
18、作為一種改進(jìn)，將根據(jù)tempa、tempb分配的得到的sa1與sa2橋臂、sb1與sb2橋臂各自的實(shí)際控制功率與電壓基準(zhǔn)udc_ref相除得到sa1與sa2的電流控制基準(zhǔn)ia_ref及sb1與sb2的電流控制基準(zhǔn)ib_ref，并通過(guò)pi控制器采樣sa1與sa2橋臂的電流ia與sb1與sb2橋臂的電流ib，并與電流控制基準(zhǔn)ia_ref與電流控制基準(zhǔn)ib_ref對(duì)比調(diào)節(jié)，以控制sa1與sa2、sb1與sb2開(kāi)關(guān)管的閉合及打開(kāi)。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：
20、(1)本專利技術(shù)專為獨(dú)立風(fēng)道模塊設(shè)計(jì)，由于獨(dú)立風(fēng)道模塊不是風(fēng)扇直吹，故對(duì)均熱的要求較高，通過(guò)溫度檢測(cè)器實(shí)時(shí)采集三相開(kāi)關(guān)管的溫度，控制回路能夠根據(jù)這些溫度信息自動(dòng)分配加權(quán)系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)三相開(kāi)關(guān)管功率的智能調(diào)節(jié)，在這種控制策略下，sc1與sc2不再需要開(kāi)關(guān)控制信號(hào)控制，開(kāi)關(guān)損耗為零，只存在導(dǎo)通損耗，sa1與sa2、sb1與sb2既有開(kāi)關(guān)損耗又有導(dǎo)通損耗，但是導(dǎo)通損耗品只有sc1與sc2的四分之一，這種均熱控制策略確保了開(kāi)關(guān)管之間的溫度平衡，避免了局部過(guò)熱導(dǎo)致的設(shè)備損壞或性能下降；
21、(2)均熱管理通過(guò)平衡開(kāi)關(guān)管的溫度，減少了因過(guò)熱引起的開(kāi)關(guān)管失效風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了整個(gè)變換器的可靠性和穩(wěn)定性，這有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少維護(hù)成本；
22、(3)在均熱控制下，即使某一相開(kāi)關(guān)管溫度較高，也能通過(guò)調(diào)整其他相開(kāi)關(guān)管的功率輸出，確保整體功率輸出的穩(wěn)定性和效率，這種動(dòng)態(tài)功率分配策略使得變換器能夠更高效地利用電能，減少能量損失；
23、(4)該方法不僅適用于單相電源，還兼容三相電源，為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供了靈活的解決方案，同時(shí)，通過(guò)高頻和低頻調(diào)制信號(hào)的配合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電感儲(chǔ)能和放電過(guò)程的精確控制，進(jìn)一步增強(qiáng)了熱管理的靈活性和響應(yīng)速度；
24、(5)均熱控制有助于減少開(kāi)關(guān)管的熱損耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率，這不僅能夠降低能耗，還能減少因過(guò)熱而產(chǎn)生的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述整流器包括三相交流電機(jī)、三相開(kāi)關(guān)管、電容Cdc，所述三相交流電機(jī)的三相線均設(shè)置有電感，所述三相線分別通過(guò)電感連接三相開(kāi)關(guān)管的三相橋臂，所述電容的一端連接三相開(kāi)關(guān)管的第一匯流端，所述電容的另一端連接三相開(kāi)關(guān)管的第二匯流端，所述三相線中的兩個(gè)相線通過(guò)kab控制通斷以形成火線，作為零線的相線與作為火線的一個(gè)相線設(shè)有預(yù)充電電阻及用于短接預(yù)充電電阻的預(yù)充電繼電器ka、kc，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述三相開(kāi)關(guān)管包括A相開(kāi)關(guān)管Sa1與Sa2、B相開(kāi)關(guān)管Sb1與Sb、C相開(kāi)關(guān)管Sc1與Sc2，所述電感包括La、Lb、Lc，所述步驟S3具體包括以下步驟：當(dāng)電路處于正半周時(shí)，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：當(dāng)所述電路處于負(fù)半周時(shí)，所述電路控制方法與電路處于正半周時(shí)控制方法一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述控制回路包括若干PI控制器，若干所述PI控制器分別與電容Cdc、Sa1與Sa2、Sb1與Sb2連接用以控制整流器電壓Udc、A相電路電流Ia、B相電路電流Ib。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述PI控制器采樣整流器電壓Udc并根據(jù)設(shè)定的電壓基準(zhǔn)Udc_ref以調(diào)節(jié)整流器電壓Udc，使得所述整流器電壓Udc保持在設(shè)定的電壓基準(zhǔn)Udc_ref范圍內(nèi)，產(chǎn)生實(shí)際功率基準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述溫度檢測(cè)器采樣Sc1與Sc2橋臂的溫度tempC，并根據(jù)tempC的范圍得到調(diào)整系數(shù)Tredu，當(dāng)所述tempC小于整流器在滿功率輸出的最高預(yù)設(shè)溫度tpre時(shí)，所述調(diào)整系數(shù)Tredu為1，當(dāng)所述tempC處于預(yù)設(shè)溫度tpre與整流器的保護(hù)溫度tpro之間時(shí)，所述調(diào)整系數(shù)Tredu呈線性衰減，所述調(diào)整系數(shù)Tredu與實(shí)際功率基準(zhǔn)相乘得到整流器的實(shí)際控制功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述溫度檢測(cè)器分別采樣Sa1與Sa2、Sb1與Sb2橋臂的溫度tempA、tempB，并根據(jù)所述tempA、tempB分配實(shí)際控制功率的配比，當(dāng)所述tempA與tempB相等時(shí)，所述功率系數(shù)Ta與功率系數(shù)Tb均為0.5，即平均分配所述實(shí)際控制功率，當(dāng)所述tempA與tempB不相等時(shí)，所述功率系數(shù)Ta與功率系數(shù)Tb按照線性差異進(jìn)行分配。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：將根據(jù)所述tempA、tempB分配的得到的Sa1與Sa2橋臂、Sb1與Sb2橋臂各自的實(shí)際控制功率與電壓基準(zhǔn)Udc_ref相除得到Sa1與Sa2的電流控制基準(zhǔn)Ia_ref及Sb1與Sb2的電流控制基準(zhǔn)Ib_ref，并通過(guò)所述PI控制器采樣Sa1與Sa2橋臂的電流Ia與Sb1與Sb2橋臂的電流Ib，并與所述電流控制基準(zhǔn)Ia_ref與電流控制基準(zhǔn)Ib_ref對(duì)比調(diào)節(jié)，以控制所述Sa1與Sa2、Sb1與Sb2開(kāi)關(guān)管的閉合及打開(kāi)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述整流器包括三相交流電機(jī)、三相開(kāi)關(guān)管、電容cdc，所述三相交流電機(jī)的三相線均設(shè)置有電感，所述三相線分別通過(guò)電感連接三相開(kāi)關(guān)管的三相橋臂，所述電容的一端連接三相開(kāi)關(guān)管的第一匯流端，所述電容的另一端連接三相開(kāi)關(guān)管的第二匯流端，所述三相線中的兩個(gè)相線通過(guò)kab控制通斷以形成火線，作為零線的相線與作為火線的一個(gè)相線設(shè)有預(yù)充電電阻及用于短接預(yù)充電電阻的預(yù)充電繼電器ka、kc，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述三相開(kāi)關(guān)管包括a相開(kāi)關(guān)管sa1與sa2、b相開(kāi)關(guān)管sb1與sb、c相開(kāi)關(guān)管sc1與sc2，所述電感包括la、lb、lc，所述步驟s3具體包括以下步驟：當(dāng)電路處于正半周時(shí)，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：當(dāng)所述電路處于負(fù)半周時(shí)，所述電路控制方法與電路處于正半周時(shí)控制方法一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述sa1與sa2、sb1與sb2、sc1與sc2的橋臂分別通過(guò)溫度檢測(cè)器與控制回路連接，使得所述sa1與sa2、sb1與sb2的橋臂自動(dòng)根據(jù)溫度分配加權(quán)系數(shù)，從而使所述sa1與sa2、sb1與sb2兩相溫度平衡，所述sc1與sc2的橋臂根據(jù)溫度的高低相應(yīng)限制功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其特征在于：所述控制回路包括若干pi控制器，若干所述pi控制器分別與電容cdc、sa1與sa2、sb1與sb2連接用以控制整流器電壓udc、a相電路電流ia、b相電路電流ib。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于三相全橋型變換器兼容單相整流的熱管理優(yōu)化方法，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡善峰，孫德智，朱華辰，邱明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：均勝群英南京新能源汽車系統(tǒng)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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