過電流保護(hù)系統(tǒng)和方法

過電流保護(hù)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明至少揭示一種過電流保護(hù)方法，該方法至少包括如下步驟：接收至少一個(gè)電信號，該至少一個(gè)電信號指示流過能量變換裝置中設(shè)置的至少一個(gè)開關(guān)器件的電流；判定該至少一個(gè)電信號是否等于或者大于一可變的過電流閾值，其中該可變的過電流閾值通過在線監(jiān)控的與該能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；以及在該至少一個(gè)電信號等于或者大于該可變的過電流閾值時(shí)，發(fā)送至少一個(gè)過電流標(biāo)記信號。本發(fā)明還揭示過電流閾值設(shè)置方法，過電流保護(hù)模塊，以及具有過電流保護(hù)功能的能量變換系統(tǒng)。
【專利說明】過電流保護(hù)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開的實(shí)施方式涉及系統(tǒng)和方法，特別涉及一種改進(jìn)的過電流保護(hù)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常被用來執(zhí)行能量變換操作的變流器(Converter)，尤其是多電平變流器，例如，三電平變流器等，由于其較好的輸出波形品質(zhì)以及較高的耐壓能力，在很多工業(yè)領(lǐng)域取得逐漸廣泛的應(yīng)用。例如，多電平變流器已經(jīng)被應(yīng)用在機(jī)車或者泵等裝置中，其被用來執(zhí)行直流能量到交流能量的變換操作，以給負(fù)載，例如，交流電機(jī)提供單相或者多相的交流輸出電壓。另外，多電平變流器還被應(yīng)用在能源發(fā)電裝置中，例如，風(fēng)力發(fā)電裝置和太陽能發(fā)電裝置中，其被用來執(zhí)行直流能量到交流能量的變換操作，以提供單相或者多相的交流電壓，以供電網(wǎng)傳輸和配送。
[0003]一般而言，多電平變流器包括多個(gè)開關(guān)元件/器件，例如，絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistors, IGBT)和集成門極換流晶閘管(Integrated GateCommutated Thyristors, IGCT)等,這些開關(guān)元件/器件可以在輸入的脈沖信號的作用下進(jìn)行開啟和閉合的動作，以執(zhí)行能量變換操作。絕緣柵雙極型晶體管和集成門極換流晶閘管是一種半導(dǎo)體器件，其對流過其中的的電流比較敏感。為了避免絕緣柵雙極型晶體管和集成門極換流晶閘管因?yàn)檫^電流問題而被損壞，通常這些絕緣柵雙極型晶體管和集成門極換流晶閘管均設(shè)置有過電流保護(hù)功能。傳統(tǒng)上，為了簡化過電流保護(hù)功能的實(shí)施，通常會根據(jù)可能遇到的最壞場景設(shè)置一個(gè)固定的過電流閾值。當(dāng)流經(jīng)該絕緣柵雙極型晶體管或者集成門極換流晶閘管的實(shí)際電流被判定為大于該設(shè)定的固定過電流閾值時(shí)，可以將該絕緣柵雙極型晶體管或者集成門極換流晶閘管關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對過電流的防護(hù)。然而，執(zhí)行簡化的過電流保護(hù)方案存在的一個(gè)技術(shù)問題是可能導(dǎo)致變流器的實(shí)際功率能力得不到最大的利用。
[0004]因此，有必要提供一種改進(jìn)的系統(tǒng)和方法來解決上述現(xiàn)有系統(tǒng)和方法存在的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于上文提及之技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種能量變換系統(tǒng)。該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置。該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件。該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)。其中，該控制裝置還被配置成根據(jù)監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)產(chǎn)生過電流閾值，并且該過電流閾值至少根據(jù)部分該至少一個(gè)參數(shù)的變化而變化。
[0006]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，該控制裝置進(jìn)一步被配置成判定該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流是否等于或者大于該變化的過電流閾值，并且在該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者大于該變化的過電流閾值時(shí)，傳送過電流標(biāo)志信號，該過電流標(biāo)志信號被用來關(guān)斷該至少一個(gè)開關(guān)器件。
[0007]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，該控制裝置進(jìn)一步被配置成判定該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流是否等于或者大于該變化的過電流閾值，并且在該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者大于該變化的過電流閾值時(shí)，傳送過電流標(biāo)志信號，該過電流標(biāo)志信號被用來關(guān)斷該能量變換裝置。
[0008]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，該控制裝置進(jìn)一步被配置成判定該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流是否等于或者大于該變化的過電流閾值，并且在該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者大于該變化的過電流閾值時(shí)，傳送過電流標(biāo)志信號，該過電流標(biāo)志信號被用來關(guān)斷該能量變換系統(tǒng)。
[0009]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，該控制裝置監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流代表在過去的一個(gè)或者多個(gè)控制周期內(nèi)流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流。
[0010]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，該控制裝置監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流代表預(yù)測的在未來一個(gè)或者多個(gè)控制周期內(nèi)流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流。
[0011]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成在該監(jiān)控到的直流母線電壓小于正常直流電壓時(shí)，產(chǎn)生恒定數(shù)值的過電流閾值，并且該恒定數(shù)值的過電流閾值小于傳統(tǒng)的根據(jù)最壞場景估計(jì)而設(shè)定的過電流閾值。
[0012]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成隨著該過電流閾值的增加而減小該能量變換裝置的輸出電壓，并且增大該能量變換裝置的輸出電流。
[0013]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成在監(jiān)控的直流母線電壓大于正常直流電壓時(shí)，產(chǎn)生跟隨該監(jiān)控的直流母線電壓呈線性變化的過電流閾值。
[0014]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，該監(jiān)控的直流母線電壓和可變過電壓閾值之間的線性度受與該能量變換裝置相關(guān)聯(lián)的緩沖電路限制。
[0015]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成在所監(jiān)控的直流母線電壓增加時(shí)線性地降低該過電流閾值，該控制裝置進(jìn)一步配置成在該過電流閾值降低時(shí)，增大該能量變換裝置的輸出電壓，并且減小該能量變換裝置的輸出電流。
[0016]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，該控制裝置進(jìn)一步被配置成在該過電流閾值變化時(shí)，通過改變與該能量變換裝置相連的電機(jī)的勵磁，以實(shí)現(xiàn)對該能量變換裝置的輸出電壓的改變。[0017]在一些實(shí)施方式中，在該提供的能量變換系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)包括與該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種能量變換系統(tǒng)。該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置。該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件。該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓。其中，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第一電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生數(shù)值恒定的第一過電流閾值，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第二電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生隨該直流母線電壓線性變化的第二過電流閾值。
[0019]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種能量變換系統(tǒng)。該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置。該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件以及緩沖電路，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件，該緩沖電路與該至少一個(gè)開關(guān)器件并聯(lián)連接，該緩沖電路被配置成用于在該至少一個(gè)開關(guān)器件被關(guān)斷時(shí)提供泄流路徑。該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓。其中，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第一電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生數(shù)值恒定的第一過電流閾值，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第二電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生隨該直流母線電壓線性變化的第二過電流閾值，并且該直流母線電壓和該第二過電流閾值之間的線性度受該緩沖電路限制。
[0020]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種能量變換系統(tǒng)。該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置；該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件；該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度狀況；其中，該控制裝置還被配置成當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度在第一溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變的第一過電流閾值，該控制裝置還被配置成當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度在第二溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變的第二過電流閾值。
[0021]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種能量變換系統(tǒng)一種過電流保護(hù)模塊，該過電流保護(hù)模塊與包括至少一個(gè)開關(guān)器件的能量變換裝置電連接。該過電流保護(hù)模塊包括過電流閾值設(shè)置單元和過電流判斷單元，該過電流閾值設(shè)置單元被配置成接收至少一個(gè)與該能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的參數(shù)，該過電流閾值設(shè)置單元還被配置成產(chǎn)生一個(gè)相對該接收的至少一個(gè)參數(shù)變動的過電流閾值。該過電流判斷單元與該過電流閾值設(shè)置單元電性連接，該過電流判斷單元被配置成從該過電流設(shè)置單元接收數(shù)值可變的過電流閾值，還接收監(jiān)控到的流過該能量變換裝置中的該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該過電流判斷單元還被配置成將該監(jiān)控到的流過該能量變換裝置中的該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流與從該過電流設(shè)置單元接收到的數(shù)值可變的過電流閾值進(jìn)行比較，并在該監(jiān)控到的流過該能量變換裝置中的該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流大于該從過電流設(shè)置單元接收到的數(shù)值可變的過電流閾值時(shí)，提供過電流標(biāo)記信號。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種過電流閾值設(shè)置方法，該方法至少包括如下步驟:監(jiān)控與能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)；以及根據(jù)該監(jiān)控得到的與該能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)設(shè)置一個(gè)相對該監(jiān)控得到的至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)行變化的過電流閾值:
[0023]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種過電流保護(hù)方法，該方法至少包括如下步驟:接收至少一個(gè)電信號，該至少一個(gè)電信號指示流過能量變換裝置中設(shè)置的至少一個(gè)開關(guān)器件的電流；判定該接收到的代表流過該能量變換裝置中設(shè)置的至少一個(gè)開關(guān)器件的電流的至少一個(gè)電信號是否等于或者大于可變的過電流閾值，其中該可變的過電流閾值通過在線監(jiān)控的與該能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；以及在該接收到的代表流過該能量變換裝置中設(shè)置的至少一個(gè)開關(guān)器件的電流的至少一個(gè)電信號等于或者大于該可變的過電流閾值時(shí)，發(fā)送至少一個(gè)過電流標(biāo)記信號。
[0024]本發(fā)明提供的能量變換系統(tǒng)、過電流保護(hù)模塊、過電流閾值設(shè)置方法、過電流保護(hù)方法等，至少通過監(jiān)控能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)，并根據(jù)該監(jiān)控到的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)的情況調(diào)節(jié)或者改變過電流保護(hù)的閾值，使得系統(tǒng)的功率能力得到較大地利用，同時(shí)還可以提供良好的過電流保護(hù)功能，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0026]圖1所示為本發(fā)明提供的能量變換系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的模塊示意圖；
[0027]圖2所示為至少包括圖1所示的能量變換系統(tǒng)中過電流保護(hù)模塊的一種實(shí)施方式的詳細(xì)模塊示意圖；
[0028]圖3示出了根據(jù)直流母線電壓改變或者調(diào)節(jié)過電流閾值的一種實(shí)施方式的示意圖；
[0029]圖4所示為至少包括圖1所示的能量變換系統(tǒng)中過電流保護(hù)模塊的另一種實(shí)施方式的詳細(xì)模塊示意圖；以及
[0030]圖5所示為過電流保護(hù)方法的一種實(shí)施方式的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]首先，在此揭露的實(shí)施方式涉及一種或者多種與過電流保護(hù)系統(tǒng)和方法相關(guān)的技術(shù)方案，該過電流保護(hù)系統(tǒng)和方法在執(zhí)行時(shí)不僅可以給系統(tǒng)中的一個(gè)或者多個(gè)半導(dǎo)體類器件提供更好的保護(hù)，而且可以提高或者擴(kuò)展采用該一個(gè)或者多個(gè)半導(dǎo)體類器件的系統(tǒng)的功率能力。在此所謂的半導(dǎo)體類器件可以包括任意合適類型的開關(guān)器件，該開關(guān)器件可以被選擇性地開通以允許電流流過該開關(guān)器件，或者選擇性地被關(guān)斷以阻止或者隔斷該電流流過該開關(guān)器件。可以理解的是，可在系統(tǒng)中使用的該開關(guān)器件的非限制性的例子可以包括:雙極型晶體管、金屬氧化物場效應(yīng)晶體管、可關(guān)斷晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管、門極換流晶閘管以及基于碳化硅的器件等。本發(fā)明揭露的過電流保護(hù)系統(tǒng)和方法可以被特別應(yīng)用在能量變換系統(tǒng)中，或者更具體而言應(yīng)用在電能變換系統(tǒng)中，該能量變換系統(tǒng)或者該電能變換系統(tǒng)可以被配置成提供交流電能給與該電能變換系統(tǒng)相連的電機(jī)，例如，交流電機(jī)，以使得該交流電機(jī)可以正常工作。
[0032]更具體而言，本發(fā)明揭示一種改進(jìn)的過電流保護(hù)功能，其在執(zhí)行時(shí)可以定義或者設(shè)置變化的過電流閾值，以用于觸發(fā)一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)動作。在一些實(shí)施方式中，該過電流保護(hù)閾值被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成與該系統(tǒng)的運(yùn)作相關(guān)的并且通過在線方式監(jiān)控到的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)。舉例而言，在一些實(shí)施方式中，可以使用電參數(shù)，例如與一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的直流母線電壓，其可以通過在線方式被監(jiān)控，并被用來設(shè)置或者調(diào)節(jié)該過電流閾值。在其他實(shí)施方式中，也可以通過監(jiān)控其他類型的參數(shù)，例如溫度或者熱參數(shù)，來設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值。
[0033]通過執(zhí)行上文提及的至少一種技術(shù)方案，本發(fā)明可以取得諸多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者技術(shù)效果，其中一個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者技術(shù)效果為:通過設(shè)置變動的過電流閾值，可以使系統(tǒng)，例如能量變換系統(tǒng)或者電能變換系統(tǒng)的功率能力得到提高或者擴(kuò)展。舉例而言，在一些實(shí)施方式中，當(dāng)與一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的直流母線電壓下降時(shí)，例如小于正常直流電壓值時(shí)，該過電流閾值可以被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成具有相對較大的數(shù)值。設(shè)置或者調(diào)節(jié)該較大數(shù)值的過電流閾值可以允許該能量變換系統(tǒng)可以輸出更大的功率。另外一個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者技術(shù)效果為:設(shè)置變動的過電流閾值，可以給該能量變換裝置，例如變流器，提供更好的過電流保護(hù)。舉例而言，在一些實(shí)施方式中，當(dāng)與一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的直流母線電壓上升時(shí)，例如，大于正常的直流電壓值時(shí)，該過電流閾值可以被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成具有相對較小的數(shù)值，只要實(shí)際流過該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流或者預(yù)測將要流過該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流達(dá)到該較小的過電流閾值，即可以啟動一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)動作，以保護(hù)該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件免受過電流問題的干擾。對于本領(lǐng)域具有一般知識的技術(shù)人員來講，通過參考下文的詳細(xì)說明以及相關(guān)的附圖，應(yīng)當(dāng)容易認(rèn)識或者理解到本發(fā)明的其他技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者技術(shù)效果。
[0034]以下將描述本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)【具體實(shí)施方式】。首先要指出的是，在這些實(shí)施方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實(shí)際的實(shí)施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過程中，正如在任意一個(gè)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過程中，為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，或者為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實(shí)施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所作出的努力可能是復(fù)雜并且冗長的，然而對于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計(jì)，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。
[0035]除非另作定義，在本說明書和權(quán)利要求書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本說明書以及權(quán)利要求書中使用的“連接”或者“相連”包括直接的或者間接的電性連接。此外，“電路”或者“電路系統(tǒng)”以及“控制裝置”等可以包括單一組件或者由多個(gè)主動元件或者被動元件直接或者間接相連的集合，例如一個(gè)或者多個(gè)集成電路芯片，以提供所對應(yīng)描述的功能。
[0036]圖1所示為本發(fā)明提供的一種系統(tǒng)100的一種實(shí)施方式的簡化模塊示意圖?；径?，圖示的系統(tǒng)100可以包括任何以變流器為主要部件的系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)可以被配置成執(zhí)行本文提出的改進(jìn)的過電流保護(hù)功能。在一些實(shí)施方式中，該系統(tǒng)100可以為基于多電平變流器的系統(tǒng)，并可以適用于高功率和高電壓等應(yīng)用場合。如圖1所示，該系統(tǒng)100大致包括能量變換裝置20和控制裝置40，該能量變換裝置20和控制裝置40可以進(jìn)行通信連接。在一種實(shí)施方式中，該控制裝置40可以與能量變換裝置20進(jìn)行電連接，以通過一個(gè)或者多個(gè)電連接線路，例如導(dǎo)電線，傳送控制信號106給能量變換裝置20。在另外一種實(shí)施方式中，該控制裝置40也可以與能量變換裝置20進(jìn)行光連接，以通過光通信線路，例如，一個(gè)或者多個(gè)光纖，傳送控制信號106給該能量變換裝置20。該控制裝置40可以包括任何合適的可編程電路或者裝置，包括數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)、可編程邏輯控制器(ProgrammableLogic Controller,PLC)以及專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。該能量變換裝置20響應(yīng)從該控制裝置40傳送而來的控制信號106，執(zhí)行能量變換操作，并提供輸出電壓或者輸出電流。
[0037]請繼續(xù)參閱圖1，在一種實(shí)施方式中，該能量變換裝置20可以包括多個(gè)以特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)安排在一起的開關(guān)元件/器件。關(guān)于該開關(guān)元件/器件的非限制性例子可以包括:雙極型晶體管、金屬氧化物場效應(yīng)晶體管、可關(guān)斷晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管、門極換流晶閘管、基于碳化硅的器件以及任意其他合適的基于半導(dǎo)體的元件或者器件。關(guān)于該能量變換裝置20非限制性的例子可以包括:兩電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、二極管中點(diǎn)箝位拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、飛跨電容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、H橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、級聯(lián)式H橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、推挽式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及具有共模電感濾波器件的并行多支路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。該能量變換裝置20的多個(gè)開關(guān)元件/器件可以在控制信號106 (例如，脈沖信號)的作用下而被開啟或者閉合，從而將從上游能量節(jié)點(diǎn)10處提供的第一能量102變換成第二能量104，該第二能量104可以提供給下游能量節(jié)點(diǎn)30。
[0038]請繼續(xù)參閱圖1，在此提及的第一能量102可以包括交流電能或者直流電能，并且該交流電能或者直流電能可以被能量變換裝置20變換成交流電能或者直流電能。在一種實(shí)施方式中，該能量變換裝置20可以包括直流-交流變流器，例如多電平逆變器，其可以被配置成將直流形式的第一電能102變換成具有交流形式的第二電能104。在另外一種實(shí)施方式中，該能量變換裝置20也可以包括直流-直流變流器，例如單有源橋式變流器(single-active-bridge converter)或者雙有源橋式變流器(dual-active-bridgeconverter)，其可以被配置成將直流形式的第一電能102變換成仍然為直流形式的第二電能104。在另外一種實(shí)施方式中，該能量變換裝置20也可以包括交流-直流變流器，例如多電平整流器，其可以被配置成將交流形式的第一電能102變換成直流形式的第二電能104。在另外一種實(shí)施方式中，該能量變換裝置20也可以包括交流-交流變流器，例如矩陣式變流器(matrix converter),其可以被配置成將交流形式的第一電能102變換成仍為交流形式的第二電能104。
[0039]請繼續(xù)參閱圖1，在一種實(shí)施方式中，該第一能量102可以包括單相、三相或者多相交流電能。在一種實(shí)施方式中，該上游能量節(jié)點(diǎn)10可以包括一個(gè)或者多個(gè)能量產(chǎn)生裝置或者發(fā)電裝置，例如一個(gè)或者多個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置，該風(fēng)力發(fā)電裝置可以將風(fēng)能變換成變化頻率的電能。該能量變換裝置20可以包括一個(gè)或者多個(gè)多電平變流器，例如交流-直流變流器和直流-交流變流器，其可以將變化頻率的電能變換成固定頻率的電能104，例如，頻率為50Hz或者60Hz的交流電能。該固定頻率的交流電能104可以被提供給下游能量節(jié)點(diǎn)30，例如，電網(wǎng)，以供電網(wǎng)進(jìn)行傳輸和配送。在一些實(shí)施方式中，該下游能量節(jié)點(diǎn)30也可以包括負(fù)載，例如在機(jī)車、風(fēng)扇或者泵等裝置中使用的電機(jī)，該電機(jī)可以被該第二電能104，例如交流電能驅(qū)動而工作。在另外一種實(shí)施方式中，該上游能量節(jié)點(diǎn)10也可以包括至少一部分電網(wǎng)，其可以直接提供單相或者多相的交流電能。在一些實(shí)施方式中，該上游能量節(jié)點(diǎn)10也可以包括一個(gè)或者多個(gè)電子器件，例如，一個(gè)或者多個(gè)變壓器，以對輸入的交流電能的交流電壓進(jìn)行升壓操作，或者包括一個(gè)或者多個(gè)整流器，以執(zhí)行交流-直流整流操作，以給能量變換裝置20提供直流電能。在一些實(shí)施方式中，該能量變換裝置20可以包括或者被設(shè)置成具有關(guān)聯(lián)的直流母線，該直流母線被用來提供穩(wěn)定的直流電壓，以維持能量變換裝置20的正常運(yùn)作。
[0040]請繼續(xù)參閱圖1，在一種實(shí)施方式中，該控制裝置40可以包括過電流保護(hù)模塊400，該過電流保護(hù)模塊400可以通過軟件方式來執(zhí)行，也可以通過硬件方式來執(zhí)行，或者通過軟件結(jié)合硬件的方式來執(zhí)行，以保護(hù)該能量變換裝置20避免受到過電流問題的干擾。更具體而言，該控制裝置400或者該過電流保護(hù)模塊400可以接收一個(gè)或者多個(gè)與該能量變換裝置20運(yùn)作相關(guān)的參數(shù)108。該一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)108可以通過各種方式來監(jiān)控或者獲取。舉例而言，該一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)108可以通過傳感器測量得到，或者該一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)108也可以通過一個(gè)或者多個(gè)測量到的電信號計(jì)算或者估算得到。在此提及的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)108可以代表與該能量變換裝置20的運(yùn)作相關(guān)的歷史參數(shù)。在其他實(shí)施方式中，該一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)108也可以代表與該能量變換裝置20運(yùn)作相關(guān)的估算的或者預(yù)測的參數(shù)。
[0041]在圖示的實(shí)施方式中，該一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)108被監(jiān)控，以用來設(shè)置或者調(diào)整過電流閾值，并且，特別地，當(dāng)該一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)108發(fā)生變動時(shí)，該過電流閾值也發(fā)生對應(yīng)的變動。在一種實(shí)施方式中，可以使用在線監(jiān)控的參數(shù)和過電流閾值之間定義的函數(shù)公式來設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值。舉例而言，該函數(shù)公式可以為單調(diào)遞增函數(shù)，也即，當(dāng)該在線監(jiān)控的參數(shù)增大時(shí)，該過電流閾值也隨之增大。在另外一種實(shí)施方式中，該在線監(jiān)控的參數(shù)和過電流閾值之間定義的函數(shù)公式也可以為單調(diào)遞減函數(shù)。也即，當(dāng)該在線監(jiān)控的參數(shù)增大時(shí)，該過電流閾值隨之減小，或者該在線監(jiān)控的參數(shù)減小時(shí)，該過電流閾值隨之增大。進(jìn)一步，在一些實(shí)施方式中，該過電流閾值可以連續(xù)地隨在線監(jiān)控的參數(shù)108而發(fā)生變動。在其他實(shí)施方式中，該過電流閾值也可以通過步進(jìn)地方式進(jìn)行改變。更具體而言，可以在該在線監(jiān)控的參數(shù)在第一范圍內(nèi)變動時(shí)，設(shè)置恒定的第一過電流閾值，而在該在線監(jiān)控的參數(shù)在第二范圍內(nèi)變動時(shí)，設(shè)置恒定的第二過電流閾值。
[0042]請繼續(xù)參閱圖1，該控制裝置40或者該過電流保護(hù)模塊400可以被進(jìn)一步配置成從該能量變換裝置20接收一個(gè)或者多個(gè)反饋信號108。更具體而言，在一種實(shí)施方式中，該控制裝置40或者該過電流保護(hù)模塊400可以進(jìn)一步接收一個(gè)或者多個(gè)電流反饋信號108，該電流反饋信號108代表流經(jīng)該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流。在此提及的反饋電流信號108可以代表在過去一個(gè)或者多個(gè)控制周期內(nèi)流經(jīng)該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流。在其他實(shí)施方式中，該電流反饋信號108也可以代表在當(dāng)前或者接下來的一個(gè)或者多個(gè)控制周期內(nèi)，估算的或者預(yù)測的，流經(jīng)該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流。該過電流保護(hù)模塊400被進(jìn)一步配置成將該電流反饋信號108和該在線設(shè)置的后者調(diào)節(jié)的過電流閾值進(jìn)行比較。根據(jù)該比較結(jié)果，該過電流保護(hù)模塊400可以產(chǎn)生過電流標(biāo)記信號，該過電流標(biāo)記信號表明在能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件正發(fā)生過電流事件，或者可能會發(fā)生過電流事件。因此，可以根據(jù)該過電流標(biāo)記信號啟動一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)動作，以防止該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件免受過電流問題的干擾。
[0043]更具體而言，如果該電流反饋信號108被判定為等于或者小于該在線調(diào)節(jié)或者設(shè)置的過電流閾值時(shí)，該過電流保護(hù)模塊400可以產(chǎn)生第一過電流標(biāo)記信號，該第一過電流標(biāo)記信號表明該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件沒有遇到過電流事件，或者也不存在潛在的過電流事件。在此情形下，該能量變換裝置20可以被控制成根據(jù)該控制裝置40傳送而來的控制信號106而執(zhí)行正常的能量變換操作。另一方面，如果該電流反饋信號108被判定為等于或者大于該在線調(diào)節(jié)或者設(shè)置的過電流閾值時(shí)，該過電流保護(hù)模塊400可以產(chǎn)生第二過電流標(biāo)記信號，該第二過電流標(biāo)記信號表明該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件已經(jīng)發(fā)生過電流事件，或者正在發(fā)生，或者可能將會發(fā)生過電流事件。在此情形下，根據(jù)該第二過電流標(biāo)記信號，可以啟動一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)動作，以保護(hù)該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件免受過電流問題的干擾。
[0044]請繼續(xù)參閱圖1，在此提及的根據(jù)過電流標(biāo)記信號而啟動的一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)動作可以通過多種方式來實(shí)施。舉例而言，在一種實(shí)施方式中，該過電流保護(hù)模塊400或者該控制裝置40可以傳送控制信號給該能量變換裝置20，以使得流經(jīng)該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流被降低到器件可以承受的數(shù)值(例如，使得實(shí)際流過該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流小于該設(shè)定或者調(diào)節(jié)的過電流閾值)。在另外一種實(shí)施方式中，該過電流保護(hù)模塊400或者該控制裝置40可以根據(jù)該過電流標(biāo)記信號傳送控制信號，以關(guān)閉該能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件。還在其他一些實(shí)施方式中，該過電流保護(hù)模塊400或者該控制裝置40可以根據(jù)該過電流標(biāo)記信號傳送控制信號，以關(guān)閉該能量變換裝置20，也即，該能量變換裝置20中的所有開關(guān)器件均被關(guān)閉。進(jìn)一步在其他一些實(shí)施方式中，該過電流保護(hù)模塊400或者該控制裝置40可以根據(jù)該過電流標(biāo)記信號傳送控制信號，以關(guān)閉整個(gè)能量變換系統(tǒng)100。
[0045]圖2所示為至少包括圖1所示的能量變換系統(tǒng)100中過電流保護(hù)模塊400的一種實(shí)施方式的詳細(xì)模塊示意圖。在圖2所示的實(shí)施方式中，為了簡化描述之目的，該過電流保護(hù)模塊400被圖示成包括過電流閾值設(shè)置單元422以及過電流判斷單元424。在其他實(shí)施方式中，該過電流保護(hù)模塊400還可以包括其他功能模塊或者單元。舉例而言，在一些實(shí)施方式中，該過電流保護(hù)模塊400還可以包括預(yù)處理單元，以對接收的輸入信號進(jìn)行處理，例如，執(zhí)行濾波或者將信號進(jìn)行數(shù)字化。在一種實(shí)施方式中，該過電流閾值設(shè)置單元422和該過電流判斷單元424可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)。在此所謂的軟件是指該過電流閾值設(shè)置單元422和過電流判斷單元424可以體現(xiàn)為存儲在計(jì)算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)上并且可被處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令。關(guān)于計(jì)算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)可以包括易失性的記憶或者存儲元件(例如，隨機(jī)訪問存儲器)，也包括非易失性的記憶或者存儲元件(例如，只讀存儲器)，或者任何其他合適的存儲或者記憶元件。該可供處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令可以從該計(jì)算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)上讀取出來，并被一個(gè)或者多個(gè)處理器進(jìn)行執(zhí)行和過電流，以實(shí)現(xiàn)在此描述的過電流閾值設(shè)置單元422和過電流判斷單元424的特別功能。在此提及的一個(gè)或者多個(gè)處理器可以為微處理器，或者任何其他合適的可以被設(shè)置成執(zhí)行存儲在計(jì)算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)指令的處理裝置。在其他一些實(shí)施方式中，該過電流閾值設(shè)置單元422和該過電流判斷單元424也可以通過硬件的方式來實(shí)現(xiàn)，或者通過硬件結(jié)合軟件的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0046]請繼續(xù)參閱圖2，該過電流閾值設(shè)置單元422被配置成接收一個(gè)或者多個(gè)直流電壓反饋信號402，并至少根據(jù)該直流電壓反饋信號402設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值404。在一種實(shí)施方式中，如圖2中的下半部分所示，該直流電壓反饋信號402可以包括直流母線436處的直流電壓。在一種實(shí)施方式中，該直流母線436可以包括兩個(gè)串聯(lián)連接的電容器。在其他實(shí)施方式中，該直流母線436也可以包括少于兩個(gè)或者多于兩個(gè)以串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的電容器。該直流母線436通過第一輸入端432和第二輸入端434接收從其他裝置(例如，整流器或者直流電壓源，例如太陽能面板)輸入的功率。進(jìn)一步如圖2所示，該直流母線436可以作用基本恒定的直流電壓至能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442。該直流電壓信號402可以通過一個(gè)或者多個(gè)相鄰該直流母線436設(shè)置的電壓傳感器測量獲得。在其他實(shí)施方式中，該直流電壓信號402也可以通過計(jì)算或者估算得到。
[0047]在更具體的實(shí)施方式中，該過電流閾值設(shè)置單元422被配置成產(chǎn)生通過參考預(yù)先存儲在與該過電流保護(hù)模塊400相關(guān)的存儲裝置中的查詢表，來產(chǎn)生該過電流閾值404。該查詢表可以由用戶預(yù)先通過手工方式進(jìn)行設(shè)置或者更新，或者在其他實(shí)施方式中，該查詢表也可以自動計(jì)算生成。在其他實(shí)施方式中，該過電流閾值404還可以通過在線計(jì)算得到。關(guān)于根據(jù)直流反饋電壓信號402來設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值404的一種具體示例將在下文結(jié)合圖3作詳細(xì)描述。
[0048]圖3示出了根據(jù)直流母線電壓改變或者調(diào)節(jié)過電流閾值的一種實(shí)施方式的示意圖。如圖3所示，其水平坐標(biāo)軸代表在如圖2所示的直流母線436處監(jiān)控到的直流電壓，垂直坐標(biāo)軸代表各種電流值。如圖3所示，在一種實(shí)施方式中，當(dāng)直流電壓在從大約零至Utkci(例如，2500伏特)的第一直流電壓范圍內(nèi)時(shí)，可以給該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442設(shè)置第一過電流閾值1。。0，且該過電流閾值在該第一電壓范圍內(nèi)保持恒定(第一過電流閾值如圖3中平直線312所示)。可以理解的是，當(dāng)直流母線436遭遇到欠電壓情形時(shí)，該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442可以承受較大的電流，因此，在此情形下，可以將該固定的過電流閾值設(shè)置成比傳統(tǒng)的通過最差情景所得到的固定過電流閾值I。?！猒 (傳統(tǒng)的固定過電流閾值如圖3中平直線320所示)還大。
[0049]如前文所述，該傳統(tǒng)的具有固定數(shù)值的過電流閾值通常根據(jù)該開關(guān)器件可能遇到的最壞或者最差情景進(jìn)行預(yù)測而得到，而設(shè)定固定數(shù)值的過電流閾值的問題是無法有效利用該能量變換裝置440或者系統(tǒng)100的功率能力。可以注意到的是，在本發(fā)明揭示的實(shí)施方式中，在第一直流電壓范圍內(nèi)，例如從大約零伏特至Udc0的直流電壓范圍內(nèi)，該過電流閾值仍然被設(shè)置成小于最大限制電流Imax (該最大限制電流以直線318表示)。該最大限制電流Imax被定義為確保該能量變換裝置440的安全運(yùn)作。通過此種配置，當(dāng)被作用到該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的輸入電壓下降到小于正常直流電壓值(例如，Utkci)時(shí)，該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442可以允許流過更大的電流，從而可以擴(kuò)展或者提升該能量變換裝置440的功率能力。
[0050]請進(jìn)一步參閱圖3，當(dāng)該直流電壓在第二電壓范圍內(nèi)時(shí)，例如，在從大約Utkci至大約Udcunax之間的直流電壓范圍內(nèi)時(shí)，在一種實(shí)施方式中，可以使用線性函數(shù)公式來產(chǎn)生或者設(shè)置過電流閾值。更具體而言，在圖3所示的實(shí)施方式中，可以使用線性遞減函數(shù)314來設(shè)置或者調(diào)節(jié)該過電流閾值。也即，當(dāng)該直流電壓增加時(shí)，該過電流閾值隨之減小。更具體而言，如圖中第一數(shù)據(jù)點(diǎn)324所示，當(dāng)該直流電壓增加至第一直流電壓值Udca時(shí)，該過電流閾值可以被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成具有第一過電流閾值Itc1，該第一過電流閾值Itc1仍然大于傳統(tǒng)的具有恒定數(shù)值的過電流閾值I。?！猒。因此，該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442仍然可以允許相對較大的電流流過其中，從而可以擴(kuò)展或者提升該能量變換裝置440或者該系統(tǒng)100的功率能力。
[0051]進(jìn)一步參閱圖3，如圖中第二數(shù)據(jù)點(diǎn)326所示，當(dāng)該直流電壓進(jìn)一步增大到第二直流電壓值Utk2時(shí)，該過電流閾值的從第一過電流閾值Itc1降低第二過電流閾值1。。2?？梢岳斫獾氖牵?dāng)該直流母線436遭遇到過電壓情形時(shí)，流經(jīng)該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442的電流應(yīng)當(dāng)被降低，以保護(hù)該等開關(guān)器件442免受過電流問題損害。可以看出，在該第二數(shù)據(jù)點(diǎn)326，該第二過電流閾值1。。2被設(shè)置成或者調(diào)節(jié)成比傳統(tǒng)的具有固定數(shù)值的過電流閾值I。?！猒。只要流經(jīng)該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442的實(shí)際電流達(dá)到該第二過電流閾值時(shí)，即可以啟動一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)動作，以降低流經(jīng)該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442的電流，或者將該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442關(guān)閉。因此，在此第二直流電壓范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行該過電流保護(hù)模塊，可以給該能量變換裝置440提供更好的過電流保護(hù)。
[0052]請進(jìn)一步參閱圖3，在一些可替換的實(shí)施方式中，除了使用上述在線監(jiān)控的直流電壓參數(shù)來設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值之外，還可以同時(shí)考慮其他一個(gè)或者多個(gè)器件的特定的參數(shù)，以進(jìn)行過電流閾值的設(shè)置或者調(diào)節(jié)。如圖2所示，在一些實(shí)施方式中，可以提供一個(gè)緩沖電路438與該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442相關(guān)聯(lián)。該緩沖電路438可以被設(shè)置成與該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442進(jìn)行并聯(lián)連接，并被配置成在開關(guān)器件442被關(guān)斷時(shí)，提供泄流路徑。在一種實(shí)施方式中，可以同時(shí)考慮該緩沖電路438的特性參數(shù)，以進(jìn)行過電流閾值的設(shè)置或者調(diào)節(jié)。進(jìn)一步如圖3所示，其所示的直線316代表了所采用的線性遞減函數(shù)314在根據(jù)直流電壓設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值時(shí)所必須遵守的限制。舉例而言，在第二數(shù)據(jù)點(diǎn)326，當(dāng)直流電壓具有電壓值Utk2時(shí)，該過電流閾值應(yīng)當(dāng)被設(shè)置成至少小于該第二過電流閾值1。。2。
[0053]請返回參閱圖2,該過電流保護(hù)單元400進(jìn)一步包括過電流判斷單元424,該過電流判斷單元424與該過電流閾值設(shè)置單元422電連接，以接收該過電流閾值設(shè)置單元422產(chǎn)生的過電流閾值404。該過電流判斷單元424還被配置成接收一個(gè)或者多個(gè)反饋信號408。在一種實(shí)施方式中，該反饋電信號408可以通過一個(gè)或者多個(gè)與該開關(guān)器件442相鄰設(shè)置的電流傳感器443測量得到，也即，該反饋電信號408包括反饋電流信號。在其他實(shí)施方式中，該反饋電流信號408也可以通過計(jì)算得到。該過電流判斷單元424被進(jìn)一步配置成將該反饋電流信號408與過電流閾值404進(jìn)行比較。如上文所述，在本發(fā)明揭示的實(shí)施方式中，該過電流閾值404可以在線調(diào)節(jié)，以使其隨著在線監(jiān)控得到的直流電壓402的數(shù)值而變動。在一種實(shí)施方式中，經(jīng)判定該反饋電流信號408等于或者大于該過電流閾值404時(shí)，該過電流判斷單元424可以產(chǎn)生一個(gè)過電流標(biāo)記信號412，該過電流標(biāo)記信號412指示該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442已發(fā)生過電流事件、或者正在發(fā)生過電流時(shí)間、或者將會發(fā)生過電流事件。另一方面，經(jīng)判定該反饋電流信號408等于或者小于該過電流閾值404時(shí)，該過電流判斷單元424產(chǎn)生另一個(gè)標(biāo)記信號412，該另一個(gè)標(biāo)記信號412表示該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442沒有發(fā)生過電流事件或者將來也不會發(fā)生過電流事件。在一個(gè)特別的實(shí)施方式中，該標(biāo)記信號412可以包括邏輯信號。舉例而言，當(dāng)至少一個(gè)過電流事件正在發(fā)生時(shí)，該標(biāo)記信號可以為邏輯“0”，而當(dāng)沒有任何過電流事件發(fā)生時(shí)，該標(biāo)記信號412可以為邏輯“I”。
[0054]請進(jìn)一步參閱圖2，該過電流判斷單元424進(jìn)一步與門極驅(qū)動電路426進(jìn)行電通信連接，該過電流判斷單元424被設(shè)置成用于向該門極驅(qū)動電路426傳送上述產(chǎn)生的標(biāo)記信號412。在一種實(shí)施方式中，當(dāng)該傳送到該門極驅(qū)動電路412的標(biāo)記信號412指示至少一個(gè)過電流事件正在發(fā)生時(shí)，該門極驅(qū)動電路426被設(shè)置成對其向能量變換裝置440傳送的控制信號進(jìn)行修改，以降低流經(jīng)該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442的電流。在另外一種實(shí)施方式中，根據(jù)該過電流標(biāo)記信號412，該門極驅(qū)動電路426可以傳送控制信號416，以關(guān)閉該能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442，或者在替換的實(shí)施方式中，也可以關(guān)閉該能量變換裝置440。還在其他實(shí)施方式中，根據(jù)該過度了標(biāo)記信號412，該門極驅(qū)動電路可以傳送控制信號416，以關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)100。另一方面，當(dāng)傳送到該門極驅(qū)動電路412的標(biāo)記信號412指示沒有任何過電流事件正在發(fā)生時(shí)，該門極驅(qū)動驅(qū)動426可以被配置成傳送控制信號416給該能量變換裝置440，以維持其正常運(yùn)作。舉例而言，該門極驅(qū)動電路可以根據(jù)門極驅(qū)動信號414傳送控制信號416給該能量變換裝置440，其中，該門極驅(qū)動信號414可以通過執(zhí)行以下的一個(gè)或者多個(gè)調(diào)制算法而得到，包括但不限于，基于滯回比較的算法，脈沖寬度調(diào)制算法，優(yōu)化脈沖樣式算法或者其結(jié)合。
[0055]請進(jìn)一步參閱圖2，該能量變換裝置440被配置成根據(jù)該門極驅(qū)動電路426提供的控制信號416執(zhí)行能量變換操作，以通過其第一輸出端444和第二輸出端446提供輸出電壓448和輸出電流449。在一些實(shí)施方式中，在執(zhí)行如上文所述的過電流保護(hù)模塊400時(shí)，可以同時(shí)對該輸出電壓448或者輸出電流449進(jìn)行調(diào)節(jié)，以維持恒定的功率輸出。更具體而言，如上文所述，該過電流閾值404可以在直流母線436處的直流電壓404小于正常的直流電壓時(shí)，被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成具有較大的數(shù)值，在此情形下，可以增加輸出電流449而減小輸出電壓448，從而使得能量變換裝置440可以提供恒定的功率輸出。另外，該過電流閾值404還可以在直流母線436處的直流電壓大于正常的直流電壓時(shí)，被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成具有較小的數(shù)值，在此情形下，可以減小輸出電流449而增大輸出電壓，從而也可以使得能量變換裝置提供恒定的功率輸出。更詳細(xì)言之，在一種實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)輸出電壓448的一種可行的方法為通過改變與該能量變換裝置440相電連接的電機(jī)450的勵磁來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于該電機(jī)450的勵磁的改變又可以，直接地，通過與該能量變換裝置440相連的端子444，446來改變該電機(jī)450的工作點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，或者間接地，通過調(diào)節(jié)需要單獨(dú)進(jìn)行勵磁控制的同步電機(jī)的勵磁電流來實(shí)現(xiàn)。
[0056]圖4所示為至少包括圖1所示的能量變換系統(tǒng)100中過電流保護(hù)模塊400的另一種實(shí)施方式的詳細(xì)模塊示意圖。圖4所示的該過電流保護(hù)模塊400的基本結(jié)構(gòu)及其基本運(yùn)行方式與圖2所示的實(shí)施方式相類似，但其中一個(gè)不同之處在于，圖4所示的實(shí)施方式中，該過電流閾值設(shè)置單元422被配置成接收一個(gè)或者多個(gè)溫度或者熱參數(shù)信號403。該溫度或者熱參數(shù)信號403代表能量變換裝置440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442的溫度或者熱狀況。在一種實(shí)施方式中，該溫度或者熱參數(shù)信號403可以通過與該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442相鄰設(shè)置的溫度或者熱傳感器445測量得到。在另外一種實(shí)施方式中，該溫度或者熱參數(shù)信號403還可以基于一個(gè)或者多個(gè)與該開關(guān)器件442相關(guān)的電參數(shù)(例如，電流和電壓)以計(jì)算或者估算得到。在圖示的實(shí)施方式中，該過電流閾值設(shè)置單元422被進(jìn)一步配置成設(shè)置或者調(diào)節(jié)該過電流閾值404，使其跟隨溫度或者熱參數(shù)信號403的變化而變化。該過電流閾值設(shè)置單元422被配置成當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件442相關(guān)的溫度參數(shù)在第一溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變的第一過電流閾值，該該過電流閾值設(shè)置單元422還被配置成當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度參數(shù)在第二溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變的第二過電流閾值。
[0057]更具體而言，在一種實(shí)施方式中，該過電流閾值設(shè)置單元422被配置成使用查詢表，根據(jù)溫度或者熱參數(shù)信號403來查詢得到過電流閾值404。舉例而言，當(dāng)獲得的溫度或者熱參數(shù)信號403顯示該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442的溫度在增加時(shí)，該過電流閾值設(shè)置單元422可以從該查詢表中查詢出相對較小數(shù)值的過電流閾值404，而當(dāng)該獲得的溫度或者熱參數(shù)信號403顯示該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件442的溫度在降低時(shí)，該過電流閾值設(shè)置單元422可以從該查詢表中查詢出相對較大數(shù)值的過電流閾值。在其他實(shí)施方式中，當(dāng)溫度或者熱參數(shù)信號403顯示溫度正在降低時(shí)，該過電流閾值設(shè)置單元422可以同時(shí)降低該過電流閾值404。在其他實(shí)施方式中，該過電流閾值設(shè)置單元422還可以被配置成根據(jù)其他方式，例如，在線計(jì)算，以對過電流閾值404進(jìn)行設(shè)置或者調(diào)節(jié)。
[0058]圖5所示為過電流保護(hù)方法3000的一種實(shí)施方式的流程圖。該方法3000可以被圖1-2所示的系統(tǒng)100中的處理器或者控制裝置40執(zhí)行，以保護(hù)該系統(tǒng)100的能量變換裝置20中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件免受過電流問題的干擾。該方法流程圖3000至少一部分模塊或者步驟可以編程為程序指令或者計(jì)算機(jī)軟件，并保存在可以被電腦或者處理器讀取的存儲介質(zhì)上。當(dāng)該程序指令被電腦或者處理器執(zhí)行時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)如流程圖所示的各個(gè)步驟。可以理解，電腦可讀的介質(zhì)可以包括易失性的和非易失性的，以任何方法或者技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可移動的以及非可移動的介質(zhì)。更具體言之，電腦可讀的介質(zhì)包括但不限于隨機(jī)訪問存儲器，只讀存儲器，電可擦只讀存儲器，閃存存儲器，或者其他技術(shù)的存儲器，光盤只讀存儲器，數(shù)字化光盤存儲器，或者其他形式的光學(xué)存儲器，磁帶盒，磁帶，磁碟，或者其他形式的磁性存儲器，以及任何其他形式的可以被用來存儲能被指令執(zhí)行系統(tǒng)訪問的預(yù)定信息的存儲介質(zhì)。
[0059]在一種實(shí)施方式中，該方法3000可以從步驟3002開始執(zhí)行。在步驟3002中，監(jiān)控至少一個(gè)與能量變換裝置相關(guān)的參數(shù)。在一種實(shí)施方式中，該至少一個(gè)參數(shù)可以包括電參數(shù)，例如，至少一個(gè)與該能量變換裝置中一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的直流母線電壓。如上文所述，在一種實(shí)施方式中，可以使用一個(gè)或者多個(gè)與直流母線436相鄰設(shè)置的電壓傳感器435，來在線測量直流母線436處的直流電壓。在其他實(shí)施方式中，該直流母線436處的直流電壓也可以通過計(jì)算得到。在另外的實(shí)施方式中，該至少一個(gè)參數(shù)也可以包括與能量變換裝置中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度或者熱參數(shù)。該溫度或者熱參數(shù)可以通過與該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件422相鄰設(shè)置的熱或者溫度傳感器測量得到。在其他實(shí)施方式中，該溫度或者熱參數(shù)也可以通過計(jì)算得到。
[0060]在步驟3004中，該方法3000繼續(xù)執(zhí)行，以根據(jù)該在線監(jiān)控得到的參數(shù)來設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值，并且，該過電流閾值被設(shè)置成與跟隨該監(jiān)控得到的參數(shù)的變動而進(jìn)行變動。如上文所述，在一種實(shí)施方式中，可以使用查詢表來根據(jù)監(jiān)控到的直流母線電壓來查詢出對應(yīng)的過電流閾值。舉例而言，當(dāng)被監(jiān)控到的直流母線電壓下降到正常電壓值之下時(shí)，該過電流閾值可以被設(shè)置成或者調(diào)節(jié)成具有相對較大的數(shù)值。設(shè)置相對較大的過電流閾值，特別地，比傳統(tǒng)的通過最差狀況預(yù)估的固定數(shù)值的過電流閾值還大，可以使該能量變換裝置中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件可以流過較大的電流，因此，可以擴(kuò)展或者提升該能量變換裝置或者系統(tǒng)的功率能力。在另一方面，當(dāng)監(jiān)控到的直流母線上升到比正常電壓值大時(shí)，該過電流閾值可以被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成具有相對較小的數(shù)值，在一些情形下，該相對較小的過電流閾值仍然比傳統(tǒng)的固定數(shù)值的過電流閾值還大，仍然可以提升或者擴(kuò)展該能量變換裝置或者系統(tǒng)的功率能力，而在另外一些情形下，該相對較小的過電流閾值比傳統(tǒng)的固定數(shù)值的過電流閾值還小，此可以給該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件提供更好的過電流保護(hù)。此外，在一種實(shí)施方式中，該過電流閾值可以被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成在監(jiān)控的直流電壓在第一電壓范圍內(nèi)時(shí)(例如，從大約零伏特至大約Ud。J該過電流閾值可以被設(shè)置成具有恒定的數(shù)值。并且，當(dāng)該監(jiān)控到的直流母線電壓在第二電壓范圍內(nèi)時(shí)(例如，從大約Udc0至大約Utk niax)時(shí)，該過電流閾值可以被設(shè)置成以線性方式跟隨該直流母線電壓而變化。
[0061]仍然在步驟3004中，在另外一種實(shí)施方式中，可以根據(jù)在線監(jiān)控的溫度或者熱參數(shù)來設(shè)置或者調(diào)節(jié)過電流閾值。例如，當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度參數(shù)在第一溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變的第一過電流閾值，當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度參數(shù)在第二溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變的第二過電流閾值。
[0062]在步驟3006中，該方法3000繼續(xù)執(zhí)行判斷操作，以判定該一個(gè)或者多3個(gè)開關(guān)器件的電流是否滿足該在線設(shè)置或者調(diào)節(jié)的過電流閾值。如果該判斷結(jié)果為真，也即，該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者大于該在線設(shè)置或者調(diào)節(jié)的過電流閾值，該方法轉(zhuǎn)向步驟3008執(zhí)行，而如果該判斷結(jié)構(gòu)為否，也即，該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者小于該在線設(shè)置或者調(diào)節(jié)的過電流閾值時(shí)，該方法返回步驟3002執(zhí)行，以繼續(xù)監(jiān)控至少一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)。在此提及的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流可以包括在過去一個(gè)或者控制周期內(nèi)流經(jīng)該開關(guān)器件的電流，也可以包括在當(dāng)前或者未來一個(gè)或者多個(gè)控制周期內(nèi)，可能流過該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件的電流。
[0063]在步驟3008中，繼續(xù)上述在步驟3006中所作的肯定判斷結(jié)果，也即，一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件中的電流等于或者大于在線設(shè)置或者調(diào)節(jié)的過電流閾值時(shí)，該方法3000繼續(xù)執(zhí)行，以產(chǎn)生至少一個(gè)過電流標(biāo)記信號。該至少一個(gè)過電流標(biāo)記信號被用來啟動一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)動作，以保護(hù)該一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件免受過電流問題干擾。舉例而言，如上文結(jié)合圖2所述，該過電流標(biāo)記信號412可以被傳送給門極驅(qū)動器426，然后由該門極驅(qū)動器426傳送控制信號416給該能量變換裝置440，以關(guān)閉該能量變換裝置在440中的一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)器件。在替換的實(shí)施方式中，該過電流標(biāo)記信號412還可以被用來傳送控制信號416，以關(guān)閉該能量變換裝置440，或者關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)100。
[0064]如上結(jié)合圖5所述的流程圖可以通過多種方式進(jìn)行修改。舉例而言，在一些實(shí)施方式中，該方法3000還可以包括其他未圖示的一個(gè)或者多個(gè)模塊或者步驟。在一種實(shí)施方式中，該方法可以包括3000這樣的模塊或者步驟，其可以在步驟3004之后執(zhí)行。在這樣的模塊或者步驟中，該能量變換裝置440可以被控制成提供一個(gè)恒定的功率輸出。例如，當(dāng)該過電流閾值被設(shè)置或者調(diào)節(jié)成具有較大的數(shù)值時(shí)，該能量變換裝置440可以被控制成提供減低的輸出電壓以及增加的輸出電流，以此維持該能量變換裝置440輸出功率的恒定。在另外一種實(shí)施方式中，當(dāng)該過電流閾值被設(shè)置成或者調(diào)節(jié)成具有較小的數(shù)值時(shí)，該能量變換裝置440可以被控制成提供增加的輸出電壓以及降低的輸出電流，以此維持該能量變換裝置440輸出功率的恒定。
[0065]雖然結(jié)合特定的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對本發(fā)明可以作出許多修改和變型。因此，要認(rèn)識到，權(quán)利要求書的意圖在于涵蓋在本發(fā)明真正構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有這些修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置；該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件；該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)；其中，該控制裝置還被配置成根據(jù)監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)產(chǎn)生過電流閾值，并且該過電流閾值部分地根據(jù)該至少一個(gè)參數(shù)的變化而變化。
2.如權(quán)利要求1所述的能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該控制裝置進(jìn)一步被配置成判定該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流是否等于或者大于該變化的過電流閾值，并且在該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者大于該變化的過電流閾值時(shí)，傳送過電流標(biāo)志信號，該過電流標(biāo)志信號被用來關(guān)斷該至少一個(gè)開關(guān)器件。
3.如權(quán)利要求1所述的能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該控制裝置進(jìn)一步被配置成判定該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流是否等于或者大于該變化的過電流閾值，并且在該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者大于該變化的過電流閾值時(shí)，傳送過電流標(biāo)志信號，該過電流標(biāo)志信號被用來關(guān)斷該能量變換裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該控制裝置進(jìn)一步被配置成判定該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流是否等于或者大于該變化的過電流閾值，并且在該監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流等于或者大于該變化的過電流閾值時(shí)，傳送過電流標(biāo)志信號，該過電流標(biāo)志信號被用來關(guān)斷該能量變換系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該控制裝置監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流代表在過去的一個(gè)或者多個(gè)控制周期內(nèi)流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流。
6.如權(quán)利要求1所述的能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該控制裝置監(jiān)控到的流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流代表預(yù)測的在未來一個(gè)或者多個(gè)控制周期內(nèi)流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流。
7.如權(quán)利要求1所述的能量變換系統(tǒng)，其特征在于:用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成在該監(jiān)控到的直流母線電壓小于正常直流電壓時(shí)，產(chǎn)生恒定數(shù)值的過電流閾值，并且該恒定數(shù)值的過電流閾值小于傳統(tǒng)的根據(jù)最壞場景估計(jì)而設(shè)定的過電流閾值。
8.如權(quán)利要求1所述的能量變換系統(tǒng)，其特征在于:用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成隨著該過電流閾值的增加而減小該能量變換裝置的輸出電壓，并且增大該能量變換裝置的輸出電流。
9.如權(quán)利要求1所述的 能量變換系統(tǒng)，其特征在于:用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成在監(jiān)控的直流母線電壓大于正常直流電壓時(shí)，產(chǎn)生跟隨該監(jiān)控的直流母線電壓呈線性變化的過電流閾值。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于:該監(jiān)控的直流母線電壓和可變過電壓閾值之間的線性度受與該能量變換裝置相關(guān)聯(lián)的緩沖電路限制。
11.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于:用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)的包括作用到該至少一個(gè)開關(guān)器件的直流母線電壓，該控制裝置進(jìn)一步被配置成在所監(jiān)控的直流母線電壓增加時(shí)線性地降低該過電流閾值，該控制裝置進(jìn)一步配置成在該過電流閾值降低時(shí)，增大該能量變換裝置的輸出電壓，并且減小該能量變換裝置的輸出電流。
12.如權(quán)利要求8或者11所述的系統(tǒng)，其特征在于:該控制裝置進(jìn)一步被配置成在該過電流閾值變化時(shí)，通過改變與該能量變換裝置相連的電機(jī)的勵磁，以實(shí)現(xiàn)對該能量變換裝置的輸出電壓的改變。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:用于產(chǎn)生該可變過電流閾值的該至少一個(gè)參數(shù)包括與該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)。
14.一種能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置；該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件；該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓；其中，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第一電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生數(shù)值恒定的第一過電流閾值，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第二電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生隨該直流母線電壓線性變化的第二過電流閾值。
15.一種能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置；該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件以及緩沖電路，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件，該緩沖電路與該至少一個(gè)開關(guān)器件并聯(lián)連接，該緩沖電路被配置成用于在該至少一個(gè)開關(guān)器件被關(guān)斷時(shí)提供泄流路徑；該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓；其中，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第一電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生數(shù)值恒定的第一過電流閾值，該控制裝置還被配置成當(dāng)該監(jiān)控得到的與該能量變換系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的直流母線電壓在第二電壓范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生隨該直流母線電壓線性變化的第二過電流閾值，并且該直流母線電壓和該第二過電流閾值之間的線性度受該緩沖電路限制。
16.一種能量變換系統(tǒng)，其特征在于:該能量變換系統(tǒng)包括能量變換裝置和控制裝置；該能量變換裝置被配置成將一種形式的電能變換成另一種形式的電能，該能量變換裝置包括至少一個(gè)開關(guān)器件，該至少一個(gè)開關(guān)器件可以被關(guān)斷以阻止電流流過該至少一個(gè)開關(guān)器件；該控制裝置與該能量變換裝置電性連接，該控制裝置被配置成監(jiān)控流過該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該控制裝置還被配置成監(jiān)控與該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度參數(shù)；其中，該控制裝置還被配置成當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度參數(shù)在第一溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變的第一過電流閾值，該控制裝置還被配置成當(dāng)該至少一個(gè)開關(guān)器件相關(guān)的溫度參數(shù)在第二溫度范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生可變 的第二過電流閾值。
17.—種過電流保護(hù)模塊，該過電流保護(hù)模塊與包括至少一個(gè)開關(guān)器件的能量變換裝置電連接，其特征在于:該過電流保護(hù)模塊包括過電流閾值設(shè)置單元和過電流判斷單元，該過電流閾值設(shè)置單元被配置成接收至少一個(gè)與該能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的參數(shù)，該過電流閾值設(shè)置單元還被配置成產(chǎn)生一個(gè)相對該接收的至少一個(gè)參數(shù)變動的過電流閾值；該過電流判斷單元與該過電流閾值設(shè)置單元電性連接，該過電流判斷單元被配置成從該過電流設(shè)置單元接收數(shù)值可變的過電流閾值，還接收監(jiān)控到的流過該能量變換裝置中的該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流，該過電流判斷單元還被配置成將該監(jiān)控到的流過該能量變換裝置中的該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流與從該過電流設(shè)置單元接收到的數(shù)值可變的過電流閾值進(jìn)行比較，并在該監(jiān)控到的流過該能量變換裝置中的該至少一個(gè)開關(guān)器件的電流大于該從過電流設(shè)置單元接收到的數(shù)值可變的過電流閾值時(shí)，提供過電流標(biāo)記信號。
18.—種過電流閾值設(shè)置方法，其特征在于:該方法至少包括如下步驟:監(jiān)控與能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)；以及 根據(jù)該監(jiān)控得到的與該能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)設(shè)置一個(gè)相對該監(jiān)控得到的至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)行變化的過電流閾值。
19.一種過電流保護(hù)方法，其特征在于:該方法至少包括如下步驟: 接收至少一個(gè)電信號，該至少一個(gè)電信號指示流過能量變換裝置中設(shè)置的至少一個(gè)開關(guān)器件的電流； 判定該接收到的代表流過該能量變換裝置中設(shè)置的至少一個(gè)開關(guān)器件的電流的至少一個(gè)電信號是否等于或者大于可變的過電流閾值，其中該可變的過電流閾值通過在線監(jiān)控的與該能量變換裝置運(yùn)作相關(guān)的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；以及 在該接收到的代表流過該能量變換裝置中設(shè)置的至少一個(gè)開關(guān)器件的電流的至少一個(gè)電信號等于或者大于該 可變的過電流閾值時(shí)，發(fā)送至少一個(gè)過電流標(biāo)記信號。
【文檔編號】H02H7/10GK103795034SQ201210425030
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】沈捷, S.施勒德, 陳昆侖, 秦來貴 申請人:通用電氣公司