谐波能量回收装置及其控制方法、设备、存储介质和产品与流程

专利2026-07-30  16


本申请涉及谐波抑制技术,尤其涉及一种谐波能量回收装置及其控制方法、设备、存储介质和产品。


背景技术:

1、市电(又称为工频交流电)中存在谐波分量,市电供电的电子设备在工作时需要抑制市电中的高次谐波,以免高次谐波影响电子设备的正常运行和使用寿命。

2、谐波能量回收装置不仅可以抑制市电中的高次谐波,还可以回收高次谐波的能量。在相关技术中,谐波能量回收装置通常采用低频电感-电容(lc)电路来抑制和回收高次谐波,但由于工频较低,故对电容的电容量和电感的电感量需求较高,而大容量电容和大感量电感由于体积较大且成本较高,难以直接应用于电子设备中。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例提供了一种谐波能量回收装置及其控制方法、设备、存储介质和产品,旨在提供一种可应用于电子设备的低成本、小体积的谐波能量回收装置,以回收输入电源中的谐波能量。

2、本申请实施例的技术方案是这样实现的:

3、第一方面,本申请实施例提供了一种谐波能量回收装置,应用于电子设备,所述电子设备包括用于接收输入电源的第一交流母线和第二交流母线,所述装置包括:

4、斩波模块,设置于所述第一交流母线和所述第二交流母线之间,所述斩波模块包括开关管,用于基于所述开关管的通断状态,对所述输入电源进行斩波控制;

5、能量回收模块,连接所述斩波模块,用于利用所述斩波控制产生的能量,对所述电子设备的第一负载供电;

6、控制器,用于采集所述输入电源的电流值,并基于所述电流值,生成所述输入电源的高次谐波电流曲线,以及基于所述高次谐波电流曲线,控制所述开关管的通断状态。

7、在一些实施方案中,所述能量回收模块包括:

8、全波整流电路,所述全波整流电路的输入端连接所述斩波模块,所述全波整流电路的输出端连接所述第一负载。

9、在一些实施方案中,所述开关管包括:

10、第一开关管,所述第一开关管设置于所述第一交流母线和所述全波整流电路的第一输入端之间;

11、第二开关管,所述第二开关管设置于所述第二交流母线和所述全波整流电路的第二输入端之间。

12、在一些实施方案中,所述全波整流电路包括:变压器;

13、所述全波整流电路的输入端连接所述斩波模块,包括:所述变压器的原边的第一接点连接所述第一开关管,所述变压器的原边的第二接点连接所述第二开关管。

14、在一些实施方案中,所述斩波模块还包括:

15、第一钳位电路,设置于所述变压器的原边的第一接点和所述第二交流母线之间;

16、第二钳位电路,设置于所述变压器的原边的第二接点和所述第一交流母线之间;

17、其中,所述第一钳位电路和所述第二钳位电路用于吸收所述变压器的漏感。

18、在一些实施方案中,所述第一钳位电路包括:第一二极管、第一电容和第一电阻,所述第一二极管的阳极连接所述变压器的原边的第一接点,所述第一电容的两端分别连接所述第一二极管的阴极和所述第二交流母线,所述第一电阻的两端分别连接所述第一二极管的阴极和所述第二交流母线;

19、所述第二钳位电路包括:第二二极管、第二电容和第二电阻,所述第二二极管的阳极连接所述变压器的原边的第二接点,所述第二电容的两端分别连接所述第二二极管的阴极和所述第一交流母线,所述第二电阻的两端分别连接所述第二二极管的阴极和所述第一交流母线。

20、第二方面,本申请实施例提供了一种如第一方面所述的谐波能量回收装置的控制方法,所述方法包括:

21、采集所述输入电源的电流值,并生成所述输入电源的高次谐波电流曲线;

22、基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,控制所述开关管的通断状态。

23、在一些实施方案中,所述开关管包括第一开关管和第二开关管,所述基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,控制所述开关管的通断状态包括:

24、若确定所述第一交流母线为正电压,则控制所述第二开关管为导通状态,以及基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,控制所述第一开关管的通断状态;

25、若确定所述第二交流母线为正电压,则控制所述第一开关管为导通状态,以及基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,控制所述第二开关管的通断状态;

26、其中,所述能量回收模块包括全波整流电路,所述第一开关管设置于所述第一交流母线和所述全波整流电路的第一输入端之间,所述第二开关管设置于所述第二交流母线和所述全波整流电路的第二输入端之间。

27、在一些实施方案中,所述基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,控制所述开关管的通断状态,包括:

28、基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,生成所述开关管的脉宽调制(pwm)波形。

29、第三方面,本申请实施例提供了一种如第一方面所述的谐波能量回收装置,所述控制器配置为执行如第二方面所述方法的步骤。

30、第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括用于接收输入电源的第一交流母线和第二交流母线,所述电子设备还包括如第一方面所述的谐波能量回收装置。

31、在一些实施方案中,所述电子设备为空调器。

32、第五方面,本申请实施例提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被控制器执行时,实现如第二方面所述方法的步骤。

33、第六方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被控制器执行时,实现如第二方面所述方法的步骤。

34、本申请实施例提供的谐波能量回收装置,应用于电子设备,电子设备包括用于接收输入电源的第一交流母线和第二交流母线,该装置包括:斩波模块、能量回收模块和控制器。斩波模块设置于第一交流母线和第二交流母线之间,包括开关管,用于基于开关管的通断状态,对输入电源进行斩波控制;能量回收模块连接斩波模块,用于利用斩波控制产生的能量,对电子设备的第一负载供电;控制器用于采集输入电源的电流值,并基于电流值,生成输入电源的高次谐波电流曲线,以及基于高次谐波电流曲线,控制开关管的通断状态。如此,本申请实施例的谐波能量回收装置对输入电源的谐波电流采集分析,得到高次谐波电流的耦合曲线,并基于高次谐波电流曲线的相位和幅值,对输入电源进行斩波控制,以抑制和回收高次谐波,无需设置大容量电容和大感量电感,谐波能量回收装置体积小且成本低,可应用于电子设备中。



技术特征:

1.一种谐波能量回收装置,其特征在于,应用于电子设备,所述电子设备包括用于接收输入电源的第一交流母线和第二交流母线,所述装置包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述能量回收模块包括:

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述开关管包括:

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述全波整流电路包括:变压器;

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述斩波模块还包括:

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第一钳位电路包括:第一二极管、第一电容和第一电阻,所述第一二极管的阳极连接所述变压器的原边的第一接点,所述第一电容的两端分别连接所述第一二极管的阴极和所述第二交流母线,所述第一电阻的两端分别连接所述第一二极管的阴极和所述第二交流母线;

7.一种如权利要求1至6任一项所述的谐波能量回收装置的控制方法,其特征在于,所述方法包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述开关管包括第一开关管和第二开关管,所述基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,控制所述开关管的通断状态包括:

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述高次谐波电流曲线的相位和幅值,控制所述开关管的通断状态,包括:

10.一种如权利要求1至6任一项所述的谐波能量回收装置,其特征在于,所述控制器配置为执行如权利要求7至9任一项所述方法的步骤。

11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括用于接收输入电源的第一交流母线和第二交流母线,所述电子设备还包括如权利要求1至6任一项所述的谐波能量回收装置。

12.如权利要求11所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备为空调器。

13.一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被控制器执行时,实现权利要求7至9任一项所述方法的步骤。

14.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在被控制器执行时,实现权利要求7至9任一项所述方法的步骤。


技术总结
本申请公开了一种谐波能量回收装置及其控制方法、设备、存储介质和产品,该装置包括:斩波模块、能量回收模块和控制器。斩波模块设置于第一交流母线和第二交流母线之间,包括开关管,用于基于开关管的通断状态,对输入电源进行斩波控制;能量回收模块连接斩波模块,用于利用斩波控制产生的能量,对电子设备的第一负载供电;控制器用于采集输入电源的电流值,并生成输入电源的高次谐波电流曲线,以及基于高次谐波电流曲线,控制开关管的通断状态。谐波能量回收装置对输入电源的谐波电流采集分析,得到高次谐波电流曲线,并基于高次谐波电流曲线的相位和幅值,对输入电源进行斩波控制,以抑制和回收高次谐波,无需设置大容量电容和大感量电感。

技术研发人员:霍兆镜
受保护的技术使用者:佛山市顺德区美的电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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