用于并行驱动逆变器的系统技术方案

一种用于并行驱动逆变器的系统包括主控制器、多个从控制器以及由从控制器中的每一个对应地控制的多个逆变器。该系统还包括控制信号创建单元，其用于通过使用在主控制器与从控制器之间发送和接收的数据来创建用于从控制器的控制信号以使得多个逆变器能够创建平衡的输出电流。

System for parallel drive inverter

A system for a parallel drive inverter includes a main controller, a plurality of slave controllers, and a plurality of inverters controlled by each of the slave controllers. The system also includes a control signal creating unit, which is used for using in the main controller and the slave controller between the sending and receiving data to create for the output current from the control signal of the controller to enable multiple inverters to create balance.

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及用于并行驱动逆变器的系统，特别涉及如下的用于并行驱动逆变器的系统，其中多个逆变器被并行驱动以通过校正系统中的各逆变器之间的输出电流不平衡来改善工作效率。
技术介绍
理论上，能够在所有容量范围中独立地驱动逆变器。然而，当小于几百kW的环境被设计用于一种用于独立地驱动逆变器的方法时，该设计的有效性归因于包括对功率半导体器件的限制和设备设计的限制的各种问题而被显著降低。因此，为了克服这些问题，具有大于给定值的容量的逆变器被传统地设计在用于并行驱动具有小于设计容量的容量的多个逆变器的方法中。并行驱动多个逆变器可以以各种方法来控制。在各方法之中最常见的方法是安装单个主控制器和多个从控制器以通过它们之间的通信来控制整个系统。然而，如果使用该方法，则可以在各逆变器之间出现输出电流不平衡，这可能由不同的变量引起，不同的变量例如可能由在主控制器与从控制器之间的通信出现的时间差、在针对相应逆变器的功率半导体特征中的差以及在安装在每一个逆变器中的功率半导体驱动电路之间出现的时间差。也就是说，虽然N个逆变器利用相同的3相PWM(脉宽调制)信号来驱动，但是在每一个逆变器的输出电流Iu、Iv和Iw之间可能出现小的差。因此，有必要在设计用于并行驱动逆变器的系统时考虑足够的保留容量。图1是示出了在用于并行驱动逆变器的传统系统中的逆变器输出电流不平衡的状态的示例性图形。参考图1，示出在N个逆变器的输出电流Iu1、Iu2和IuN之间的小的相位差。由于这种差，每一个逆变器输出的和不与用于并行驱动逆变器的系统中的整个系统输出相匹配。例如，当用三个逆变器来设计600kW的电源时，有必要
出于安全性原因通过将具有甚至大于200kW的容量的三个逆变器并联连接来设计电源。即，有必要考虑用于并行驱动逆变器的降额因子K。具体地，随着越多的逆变器被并联连接，K变得越小。因此，需要具有甚至大于理论上计算的逆变器的容量的容量的逆变器。这利用下面的等式1来表示。<等式1>Ptot＝K×N×Pinv其中，Ptot是总输出功率；K是降额因子(derating factor)，0<K≤1(与并联连接的逆变器的数目N成反比例)；并且Pinv是并联连接的每一个逆变器的容量。因此，需要提供用于通过校正并行驱动的逆变器的上述输出电流不平衡来设计和操作更有效的系统的新方法。
技术实现思路
鉴于以上所述，本公开内容提供一种用于并行驱动逆变器的系统，其中多个逆变器被并行驱动以通过校正在用于并行驱动逆变器的系统中的各逆变器之间的输出电流不平衡来改善工作效率。要由本公开内容解决的上述问题不限于此，并且以上未描述的本公开内容的其他问题和优点将通过下面描述来理解，并且在本公开内容的实施例中变得进一步显而易见。另外，应当指出，本公开内容的问题和优点可以容易地通过下面的权利要求中陈述的装置和它们的组合来意识到。根据本公开内容的一个实施例，提供了一种用于并行驱动逆变器的系统，该系统包括：主控制器；多个从控制器；多个逆变器，其由从控制器中的每一个对应地控制；以及控制信号创建单元，其被配置为通过使用在主控制器与从控制器之间发送和接收的数据来创建用于从控制器的控制信号以使得多个逆变器能够创建平衡的
输出电流。在实施例中，控制信号创建单元包括：输入加法器，其被配置为找到在多个逆变器的3相输出电流中的每一个的平均值与逆变器中的每一个的3相输出电流中的每一个之间的差；比例积分(PI)控制器，其被配置为执行关于输入加法器的输出值的比例积分控制；电流比例单元，其被配置为执行关于比例积分控制器的输出值的比例以区分用于电流的每一个相位的补偿范围；限制器，其被配置为执行关于电流比例单元的输出值的限制以限制与3相输出电流的平均值的差；以及输出加法器，其被配置为将3相输出电流的脉宽信息一起加到限制器的输出值，其中，比例积分控制器被配置为找到通过将输入加法器的输出值乘以比例因子Kp的值和通过将积分因子Ki乘以输入加法器的输出值的积分值的值的和。在实施例中，电流比例单元被配置为找到通过将比例积分控制器的输出值乘以通过将逆变器中的每一个的关注相位的输出电流值除以平均电流峰值获得的值而获得的值。另外，限制器：被配置为当电流比例单元的输出值位于由限制器预定的上限值与下限值之间时输出电流比例单元的输出值；被配置为当电流比例单元的输出值大于上限值时输出由限制器预定的上限值；并且被配置为当电流比例单元的输出值小于下限值时输出由限制器预定的下限值。另外，输出加法器被配置为找到逆变器中的每一个的3相输出电流的脉宽值和限制器的输出值的和。根据本公开内容的另一实施例，提供了一种实现用于在用于并行驱动逆变器的系统中使用的平衡的输出电流的方法，该方法包括：输入相加过程，其用于找到在多个逆变器的3相输出电流中的每一个的平均值与逆变器中的每一个的3相输出电流中的每一个之间的差；比例积分控制过程，其用于执行关于输入相加过程处的输出值的比例积分控制；电流比例过程，其用于执行关于比例积分控制过程处的输出值的比例以区分用于电流的每一个相位的补偿范围；限制过程，其用于执行关于电流比例过程处的输出值的限制以限制与3相输出电流的平均值的差；以及输出相加过程，其用于将3相输出电流的脉宽信息一起加到在限制过程处的输出值，其中，比例积分控制过程用于找到通过将在输入相加过程处的输出值乘以比例因子Kp的值和通过将积分因子Ki乘以在输入相加过程处的输出值的积分值的值的和。在实施例中，电流比例过程用于找到通过将在比例积分控制过程处的输出值乘以通过将逆变器中的每一个的关注相位的输出电流值除以平均电流峰值获得的值而获得的值。另外，限制过程用于：当在电流比例过程处的输出值位于在限制过程处的上限值与下限值之间时输出在电流比例过程处的输出值；用于当在电流比例过程处的输出值大于上限值时输出在限制过程处的上限值；并且用于当在电流比例过程处的输出值小于下限值时输出在限制过程处的下限值。另外，输出相加过程用于找到逆变器中的每一个的3相输出电流的脉宽值和在限制过程处的输出值的和。根据上述本公开内容，用于并行驱动逆变器的系统使得为该系统的部件的每一个逆变器能够彼此输出平衡的电流。这有助于提供通过将多个逆变器连接而配置的用于并行驱动逆变器的系统的有效设计和操作的效果。附图说明图1是示出了在用于并行驱动逆变器的传统系统中的逆变器输出电流不平衡的状态的示例性图形；图2示出了用于并行驱动逆变器的传统系统的配置；图3示出了在图2中所示的主控制器与从控制器之间的通信信息的概念；图4示出了在根据本公开内容的实施例的用于并行驱动逆变器的系统中安装的控制信号创建单元；图5是利用图4中示出的单元来控制输出电流的示例性过程；以及图6是示出了根据本公开内容的实施例的控制用于并行驱动逆变器的系统的输出电流的方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的上述问题、特征和优点，并且本公开内容的本领域技术人员可以因此容易地实现本公开内容的技术构思。应当指出，关于与本公开内容相关的已知技术的具体描述在其可能在描述本公开内容时不必要地使本公开内容的目的模糊不清的情况下被省略。在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的优选实施例。在附图中相同的附图标记指代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过创建用于从控制器的控制信号以控制与所述从控制器对应的逆变器来并行驱动所述逆变器的系统，所述系统包括：主控制器；多个从控制器；多个逆变器，其由所述从控制器中的每一个对应地控制；以及控制信号创建单元，其被配置为通过使用在所述主控制器与所述从控制器之间发送和接收的数据来创建用于所述从控制器的控制信号以使得所述多个逆变器能够创建平衡的输出电流。

【技术特征摘要】
2015.06.01 KR 10-2015-00775791.一种用于通过创建用于从控制器的控制信号以控制与所述从控制器对应的逆变器来并行驱动所述逆变器的系统，所述系统包括：主控制器；多个从控制器；多个逆变器，其由所述从控制器中的每一个对应地控制；以及控制信号创建单元，其被配置为通过使用在所述主控制器与所述从控制器之间发送和接收的数据来创建用于所述从控制器的控制信号以使得所述多个逆变器能够创建平衡的输出电流。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制信号创建单元包括：输入加法器，其被配置为找到在所述多个逆变器的3相输出电流中的每一个的平均值与所述逆变器中的每一个的3相输出电流之间的差；比例积分(PI)控制器，其被配置为执行关于所述输入加法器的输出值的比例积分控制；电流比例单元，其被配置为执行关于所述比例积分控制器的输出值的比例以区分用于电流的每一个相位的补偿范围；限制器，其被配置为执行关于所述电流比例单元的输出值的限制以限制与所述3相输出电流的平均值的差；以及输出加法器，其被配置为将所述3相输出电流的脉宽信息一起加到所述限制器的输出值。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述比例积分控制器被配置为找到通过将所述输入加法器的输出值乘以比例因子Kp的值和通过将积分因子Ki乘以所述输入加法器的输出值的积分值的值的和。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述电流比例单元被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤起，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR