一种直流纹波抑制电路以及控制方法与流程

专利2025-05-15  20


本发明涉及直流电力系统,具体涉及一种直流纹波抑制电路以及控制方法。


背景技术:

1、在直流电力系统中,随着负载变化和转换设备(如逆变器、充电器等)的工作,直流母线中会产生纹波电压和纹波电流。这些纹波不仅增加了系统的无效损耗,还会影响电力设备的稳定性和寿命。传统的纹波吸收方法虽然能够降低纹波,但往往在吸收回路自身会引入较大的损耗,导致系统整体效率下降。因此,如何在有效吸收纹波的同时,实现系统损耗的最小化,并且在不同的工况下动态调整吸收回路的性能,达到损耗最小的效果,是一个亟待解决的技术问题。

2、在相关技术中,存在对直流波纹进行抑制时,其损耗较大的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足,提供一种直流纹波抑制电路以及控制方法,以解决相关技术中在对直流波纹进行抑制时,其损耗较大的技术问题。

2、为达到上述技术目的,本发明采取了以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种直流纹波抑制电路,连接在直流母线与主回路之间,包括:

4、纹波吸收电路,可选择性地连接在直流母线的正极母线和负极母线上;

5、电信号采集电路,电连接在所述直流母线上,用于采集所述直流母线的电信号;

6、控制器,分别与所述电信号采集电路及纹波吸收电路相连,用于根据所述直流母线的电信号,控制所述纹波吸收电路是否接入直流母线,以吸收所述电信号中的纹波,并保持在主回路的直流功率达到最大值的情况下,使得所述直流纹波抑制电路的损耗与所述主回路的损耗之和最小。

7、进一步的,所述纹波吸收电路包括:

8、可变电阻,其一端连接至直流母线的正极母线,用于调节所述直流纹波抑制电路中电流的大小;

9、吸收电容,其一端连接至所述可变电阻的另外一端,所述吸收电容的另外一端连接至直流母线的负极母线,用于吸收直流波纹。

10、进一步的,所述纹波吸收电路包括:

11、开关装置,其一端连接至直流母线的正极母线,另外一端连接至所述可变电阻的一端,并且所述开关装置的控制端与所述控制器连接,用于基于所述控制器发出的指令,将所述纹波吸收电路选择性地接入或断开所述直流母线。

12、进一步的,所述纹波吸收电路包括:

13、放电电阻,其与所述吸收电容并联连接,用于在所述吸收电容充电完成后为其提供放电路径,以使得所述吸收电容能够在后续波纹吸收过程中及时放电。

14、进一步的,所述电信号采集电路包括:电压采样装置和电流采样装置,其分别用于采集直流母线的电压和电流信号。

15、进一步的,所述电压采样装置包括:

16、第一电压采样装置,其一端连接连接至直流母线的正极母线,用于采集直流母线的正极电压信号;

17、第二电压采样装置,其一端连接连接至直流母线的负极母线,用于采集直流母线的负极电压信号;

18、运算放大器电路,其输入端分别与所述第一电压采样装置和所述第二电压采样装置的另外一端相连接,其输出端连接至所述控制器,用于对接收到的正极电压信号和负极电压信号执行处理后再输入至控制器。

19、进一步的,所述运算放大器电路包括:

20、滤波电感,其一端分别连接所述第一电压采样装置和所述第二电压采样装置的另外一端,用于对抑制正极电压信号和负极电压信号中的高频噪声;

21、运算放大器,其输入端与所述滤波电感的另外一端相连接,用于处理正极电压信号和负极电压信号;

22、lc滤波网络,其与所述运算放大器并联,用于对正极电压信号和负极电压信号执行滤波处理。

23、第二方面,本发明提供一种直流纹波抑制电路的控制方法,包括:

24、采集直流母线的电信号;

25、根据所述直流母线的电信号,控制纹波吸收电路是否接入直流母线,以吸收所述电信号中的纹波,并保持在主回路的直流功率达到最大值的情况下,使得所述直流纹波抑制电路的损耗与所述主回路的损耗之和最小。

26、进一步的,所述根据所述直流母线的电信号,控制纹波吸收电路是否接入直流母线,以吸收所述电信号中的纹波的步骤,包括:

27、判断是否需要将所述纹波吸收电路与直流母线连接;

28、在判断需要将所述纹波吸收电路与直流母线连接的情况下,控制开关装置闭合,以将所述纹波吸收电路与直流母线连接,从而使得所述纹波吸收电路吸收直流母线中的纹波电流。

29、进一步的,所述判断是否需要将所述纹波吸收电路与直流母线连接的步骤,包括:

30、判断所述直流母线的电压信号的波动幅度是否满足预设的第一电压波动幅度阈值,和/或判断所述直流母线的电流信号的波动幅度是否满足预设的第一电流波动幅度阈值;

31、在满足预设的第一电压波动幅度阈值和/或第一电流波动幅度阈值的情况下,判断为需要将纹波吸收电路与直流母线连接。

32、进一步的,所述控制方法还包括:

33、在所述直流功率达到最大值的情况下,以当前纹波吸收电路的电阻值为基准,减少当前纹波吸收电路的电阻值,进而提升所述纹波吸收电路对直流母线中的纹波电流的吸收能力;

34、判断电压信号的波动幅度是否满足预设的第二电压波动幅度阈值,和/或判断所述直流母线的电流信号的波动幅度是否满足预设的第二电流波动幅度阈值;其中,所述第二电压波动幅度阈值小于所述第一电压波动幅度阈值,所述第二电流波动幅度阈值小于所述第一电流波动幅度阈值;

35、在满足预设的第二电压波动幅度阈值和/或第二电流波动幅度阈值的情况下,停止减少纹波吸收电路的电阻值。

36、有益效果:

37、本发明通过引入可调节的纹波吸收电路,实现了对直流母线中纹波电流的有效吸收和抑制。在此过程中,控制器基于采集的电信号,计算直流功率,并通过调整可变电阻的阻值,优化功率输出。当直流功率达到最大值时,整个系统的总损耗最小,从而有效解决了相关技术中抑制直流波纹时损耗较大的技术问题,提升了系统的整体效率和稳定性。



技术特征:

1.一种直流纹波抑制电路,连接在直流母线与主回路之间,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述纹波吸收电路包括:

3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述纹波吸收电路包括:

4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述纹波吸收电路包括:

5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电信号采集电路包括:电压采样装置和电流采样装置,其分别用于采集直流母线的电压和电流信号。

6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述电压采样装置包括:

7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述运算放大器电路包括:

8.一种直流纹波抑制电路的控制方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述直流母线的电信号,控制纹波吸收电路是否接入直流母线,以吸收所述电信号中的纹波的步骤,包括:

10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述判断是否需要将所述纹波吸收电路与直流母线连接的步骤,包括:

11.根据权利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:


技术总结
本发明提供了一种直流纹波抑制电路以及控制方法,通过引入可调节的纹波吸收电路,实现了对直流母线中纹波电流的有效吸收和抑制。在此过程中,控制器基于采集的电信号,计算直流功率,并通过调整可变电阻的阻值,优化功率输出。当直流功率达到最大值时,整个系统的总损耗最小,从而有效解决了相关技术中抑制直流波纹时损耗较大的技术问题,提升了系统的整体效率和稳定性。

技术研发人员:王程田,黄猛,姜颖异
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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