分相功率轉換裝置、方法和系統的制作方法
【專利摘要】本申請揭示了一種分相功率轉換裝置、方法和系統。一個示例性實施例包括發電機、與上述發電機耦接的AC/DC轉換器、與上述AC/DC轉換器耦接的DC總線以及與上述DC總線耦接的逆變器。上述逆變器包括第一、第二和第三橋臂，每一個橋臂包括多個開關。第一控制器基于第一系統輸出與第二系統輸出之間的電壓和提供給上述第一系統輸出的第一電流來提供控制信號給上述第一橋臂。第二控制器基于第二系統輸出與第三系統輸出之間的電壓和提供給上述第三系統輸出的第二電流來提供第二控制信號給上述第二橋臂。第三控制器控制上述第三橋臂來提供等于DC總線電壓的一半的輸出。
【專利說明】分相功率轉換裝置、方法和系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年I月20日提交的申請號為14/159,208的美國專利申請的優先權，該美國專利申請的全部內容通過弓I用并入本文。
【背景技術】
[0003]分相功率轉換在與多個應用相關時是有用的，上述多個應用包括露營車(RVs)中的輔助功率系統、船舶功率系統、家用和商用備用功率系統以及移動功率系統。傳統地，分相功率轉換系統在逆變器與負載之間使用中心抽頭變壓器以提供兩個AC(交流)電壓和另一個AC電壓，上述兩個AC電壓相對于公共中線180度反相，上述另一個AC電壓跨過上述兩個相位。已經作出了一些努力，在由逆變器提供分相輸出的同時消除對中心抽頭變壓器的需要。這些努力存在一些缺點和缺陷，包括諧波失真、輸出紋波、相對于不平衡輸出負載的性能限制、以及區別幾個實例的逆變器控制裝置的復雜度。對本申請所揭示的獨特的分相功率轉換裝置、系統和方法仍然存在很大的需求。
[0004]公開內容
[0005]為了清晰地、簡潔地和準確地對本發明、制造和使用本發明的方式和過程的各示例性實施例進行描述并使得能夠實施、制造和使用本發明，現將參照某些示例性實施例，某些示例性實施例包括示于附圖中的那些實施例，并將使用特定語言來對這些示例性實施例進行描述。但應當理解的是，沒有因此對本發明的范圍產生限制，本發明包括和保護如本領域技術人員會想到的本發明涉及的改變、修改以及各示例性實施例的進一步應用。
【發明內容】
[0006]本申請揭示了獨特的分相功率轉換裝置、方法和系統。一個示例性系統包括發電機、與所述發電機耦接的AC/DC轉換器、與所述AC/DC轉換器耦接的DC總線以及與所述DC總線耦接的逆變器。所述逆變器包括第一、第二和第三橋臂，每個橋臂包括多個開關。第一控制器基于第一系統輸出與第二系統輸出之間的電壓和提供給所述第一系統輸出的第一電流來提供控制信號給所述第一橋臂。第二控制器基于所述第二系統輸出與第三系統輸出之間的電壓和提供給所述第三系統輸出的第二電流來提供第二控制信號給所述第二橋臂。第三控制器控制所述第三橋臂以提供等于所述DC總線電壓的一半的輸出。更多實施例、形式、對象、特征、優勢、方面以及優點將由以下描述和附圖而變得顯而易見。
【附圖說明】
[0007]圖1是示例性分相功率轉換系統的示意圖。
[0008]圖2是另一個示例性分相功率轉換系統的示意圖。
[0009]圖3是示出了分相功率轉換系統的示例性逆變器和輸出級的電路圖。
[0010]圖4是示出了分相功率轉換系統的示例性逆變器控制裝置的電路圖。
[0011 ]圖5是示出了分相功率轉換系統的更多示例性逆變器控制裝置的電路圖。
[0012]圖6是示出了分相功率轉換系統的示例性輸出模式的電路圖。
【具體實施方式】
[0013]參照圖1，不出了不例性分相功率系統100，上述分相功率系統100包括發電機110、AC/DC轉換器120、DC(直流)總線125、DC/AC轉換器130以及輸出級140。發電機110與AC/DC轉換器120耦接并配置成提供AC電壓給上述AC/DC轉換器120。在示出的實施例中，發電機110配置成以可變頻率和可變電壓來提供三相AC電壓輸出。其他實施例包括提供單相AC電壓輸出的發電機或者以可變頻率和可變電壓提供其他多相電壓輸出的發電機。也可以考慮，可以使用配置成或控制為提供固定的輸出電壓和/或頻率的發電機。
[0014]AC/DC轉換器120配置成對從發電機110接收的AC電壓進行轉換以提供DC輸出電壓。在某些實施例中，AC/DC轉換器120可以使用無源器件例如二極管橋式整流器，以提供不受控制的AC/DC轉換。其他實施例可以使用有源器件例如功率場效應晶體管(MOSFETs)、雙極型晶體管(BJTs)或者絕緣柵雙極晶體管(IGBTs)，以提供可控制的AC/DC轉換。另外的實施例可以使用有源器件和無源器件的組合。AC/DC轉換器120的輸出被提供給DC總線125的第一和第二軌道。DC總線125包括與第一和第二軌道耦接的電容器，上述電容器減輕了上述DC電壓輸出中的紋波。
[0015]DC總線125的第一和第二軌道與DC/AC轉換器130耦接，上述DC/AC轉換器130配置成基于從DC總線125接收的DC輸入來提供AC輸出。在示出的實施例中，DC/AC轉換器配置為三橋臂逆變器并包括三個逆變器輸出，上述三個逆變器輸出與輸出級140耦接。輸出級140包括系統輸出141、142和143，上述系統輸出141、142和143與各負載親接并配置成驅動各負載。在示出的實施例中，各輸出141和142配置成提供額定120V的AC輸出，輸出141與輸出142提供的AC輸出相互180度反相，輸出143配置成提供額定240V的AC輸出。應當理解，各輸出的特定電壓可以根據驅動的負載需求進行改變，以及在操作時，由輸出提供的額定電壓會增加或減少，例如會因為負載波動或負載不平衡而增加或減少。還應當理解，前述額定電壓是非限制性的，以及在某些實施例中可以考慮具有不同額定輸出電壓和相位差的系統。還應當理解，某些實施例包括附加的或者可選的輸出配置例如以下關于圖6進行描述的那些輸出配置。
[0016]參照圖2，示出了示例性分相功率系統200，上述分相功率系統200包括以上關于圖1進行描述的多個特征并以類似的附圖標記進行標明。系統200還包括蓄電池150，上述蓄電池150與DC總線125耦接并優選為高電壓的、多單元的電池組。可以在綜合模式下對系統200進行控制，在上述綜合模式下，蓄電池150通過提供部分或全部電流供應給DC/AC轉換器130來對發電機100和/或AC/DC轉換器120的輸出中的瞬變條件或者中斷進行補償。在上述綜合模式下，蓄電池150可以在由AC/DC轉換器120提供的跨過DC總線125的電壓大于蓄電池150的電壓時進行充電，并可以在由AC/DC轉換器120提供的跨過DC總線125的電壓小于蓄電池150的電壓時進行放電。可以考慮，可以使用電池控制單元來對蓄電池150的充電和放電進行控制。
[0017]還可以在充電模式下對系統200進行控制，在上述充電模式下，蓄電池150由來自于和各輸出141、142和143耦接的一個或多個負載的電流進行充電。在某些配置中，DC源可以與各輸出141、142和143中的一個輸出耦接，并可以對DC/AC轉換器130進行控制以提供充電電流給蓄電池150。此時，需注意的是，可以通過上述DC/AC轉換器130的各晶體管直接將上述DC源耦接到上述蓄電池150，以對上述蓄電池150進行充電。還可以在操作的升壓模式下對DC/AC轉換器130進行操作，以使用如圖3所示的與各輸出141、142和143耦接的各電感器335、333或331以及使用逆變橋的上部/第一橋臂中的晶體管中的固有二極管并與該橋臂的下部/相對晶體管切換來感應電流流動，以對上述DC源進行升壓來對蓄電池150進行充電。在其他配置中，AC源可以與各輸出141、142和143中的一個輸出耦接，可以對DC/AC轉換器130進行控制以對上述AC源進行整流并提供充電電流給蓄電池150。這可以發生在例如地區電源情況下，在上述地區電源情況下，各輸出與公用供電電源連接。在示出的實施例中，可以對DC/AC轉換器130進行控制以提供來自于耦接到輸出141或142的各源的120V的AC充電以及來自于耦接到輸出143的各源的240V的AC充電。
[0018]可以考慮的是，各系統100和200可以用于多個應用中，例如露營車(RVs)中的輔助功率系統、船舶功率系統、家用和商用備用功率系統以及移動功率系統。還可以考慮，以下關于圖3 — 6示出的和描述的各實施例可以關于這些應用進行使用并可以在圖1和2的系統中進行實施。
[0019]參照圖3，示出了示例性系統300，上述系統300包括DC總線310、逆變器320以及輸出330 JC總線310包括第一 DC總線軌道311和第二 DC總線軌道312。逆變器320包括第一逆變器橋臂321、第二逆變器橋臂322以及第三逆變器橋臂323。逆變器橋臂321包括第一開關器件321a以及第二開關器件321b，上述第一開關器件321a和上述第二開關器件321b串聯耦接于DC總線310的第一軌道311與第二軌道312之間。在示出的實施例中，上述開關器件是具有反向并聯的二極管的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)開關器件。還應理解的是，可以關于系統300以及本申請所描述的其他系統考慮各種其他開關元件，上述其他開關元件包括例如功率MOSFET開關器件以及各種其他器件。上述開關器件配置成從有效地導通或關斷上述開關器件的一個或多個控制模塊(未示于當前附圖中)接收控制信號。
[0020]第一逆變器橋臂321在開關器件321a與開關器件321b之間包括輸出節點321ο。第二逆變器橋臂322包括第一開關322a和第二開關322b，上述第一開關322a和上述第二開關322b串聯耦接于DC總線310的第一軌道311與第二軌道312之間。逆變器橋臂322還在上述第一開關器件322a與上述第二開關器件322b之間包括輸出節點3220。逆變器橋臂323包括第一開關器件323a和第二開關器件323b，上述第一開關器件323a和上述第二開關器件323b串聯耦接于DC總線310的第一軌道311與第二軌道312之間。第三逆變器橋臂323還在上述開關器件323a與上述開關器件323b之間包括輸出節點323ο。
[0021]輸出330包括第一輸出節點332、第二輸出節點334以及第三輸出節點336。第一系統輸出由輸出節點322和334限定，第二系統輸出由輸出節點336和334限定，第三系統輸出由輸出節點332和336限定。電感器331與輸出節點321ο和系統輸出332耦接，電感器333與輸出節點323ο和系統輸出334耦接，電感器335與輸出節點322ο和系統輸出節點336耦接。電容器337與系統輸出332和系統輸出334耦接。電容器339與系統輸出334和系統輸出336耦接。
[0022]在示出的實施例中，輸出節點332與334之間的輸出和輸出節點334與336之間的輸出配置成提供120V的AC輸出，輸出節點332與334之間的輸出和輸出節點334與336之間的輸出所提供的AC輸出相互180度反相，輸出節點332與336之間的輸出配置成提供240V的AC輸出。應當理解，各輸出的特定電壓可以根據驅動的負載需求進行改變，以及在操作時，由輸出提供的額定電壓會增加或減少，例如會因為負載波動或負載不平衡而增加或減少。還應當理解，某些實施例可以提供附加的或者可選的輸出配置例如以下關于圖6進行描述的輸出配置，以及這些實施例可以設置為專用輸出配置或者可以由一個或多個控制器或者其他輸出選擇器件進行改變的可選擇的輸出配置。
[0023]參照圖4，示出了示例性系統400，上述系統400包括DC總線410、逆變器420以及輸出430，上述DC總線410、上述逆變器420以及上述輸出430可以與以上關于圖3進行描述的DC總線310、逆變器320以及輸出330相同或者類似。逆變器420包括第一逆變器橋臂421、第二逆變器橋臂422以及第三逆變器橋臂423，上述第一逆變器橋臂421、上述第二逆變器橋臂422以及上述第三逆變器橋臂423以與以上關于圖3進行描述的方式類似的方式與輸出430耦接。
[0024]系統400包括差模控制器450，上述差模控制器450配置成提供輸出信號以控制逆變器橋臂421的各開關和逆變器橋臂422的各開關。差模控制器450在輸入452處接收系統輸出432與系統輸出436之間的電壓VAB，以及在輸入451處接收正弦形參考信號。操作器453確定輸入451與輸入45 2之間的差并提供該差給比例積分(“P I”)電壓回路454。PI電壓回路454輸出給操作器457。流過電感器431的電流IA與流過電感器435的電流IB之間的差被提供給輸入450并轉而被提供給操作器457。操作器457提供電壓回路454的輸出與輸入456之間的差給電流回路458。電流回路458是PI電流回路控制裝置，上述PI電流回路控制裝置輸出控制信號給逆變器橋臂421和逆變器橋臂422的各開關。需注意的是，分相逆變器控制使得能夠在系統的輸出330、430的中線橋臂上使用更小的電感器333、433。
[0025]系統400還包括共模控制器490，上述共模控制器490可操作為控制逆變器橋臂423的各開關來提供等于DC總線410的電壓的一半的電壓。共模控制器490可以使用開環控制裝置來提供有效提供等于DC總線410的電壓的一半的電壓的50%占空比。應當理解的是，本申請所描述的控制裝置、控制器以及控制模塊可以配置和實施為軟件、固件、硬件及其組合，并可以在各種實施例中以單個控制單元來實施或者分布于多個控制單元中。需注意的是，使用PI控制裝置來對中線逆變器橋臂/共模輸出進行控制的閉環控制裝置490是可行的并可以在數字控制或者模擬電路(用于速度)中進行實施。
[0026]參照圖5，示出了系統500，上述系統500包括DC總線510、逆變器520以及輸出530。逆變器520包括逆變器橋臂521、逆變器橋臂522以及逆變器橋臂523，它們的輸出節點與輸出530耦接。逆變器橋臂521的各開關由相位控制器560進行控制。逆變器橋臂522的各開關由相位控制器550進行控制。相位控制器550和相位控制器560可以設置于共同的控制單元中或者可以是分立的控制單元。
[0027]正弦形參考信號被提供給輸入551。電壓VB被提供給輸入552，上述電壓VB是系統輸出536與系統輸出534之間的電壓。操作器553確定負的輸入551與輸入552之間的差并提供上述差給PI電壓回路554。流過電感器535的電流IB被提供給輸入556。操作器557確定PI電壓回路554的輸出與輸入556之間的差并提供該差給PI電流回路558 電流回路558輸出控制信號以控制逆變器橋臂522的各開關。
[0028]輸入562接收電壓VA，上述電壓VA是系統輸出532與系統輸出534之間的電壓。操作器563確定輸入551與輸入562之間的差并輸出上述差給PI電壓回路564。操作器567確定PI電壓回路564的輸出與輸入566之間的差。輸入566接收流過電感器531的電流IA。操作器567輸出PI電壓回路564與輸入566之間的差給PI電流回路568 電流回路568輸出控制信號以控制逆變器橋臂521的各開關。
[0029]進一步如圖5所示，共模控制器590配置成控制逆變器橋臂523的各開關以輸出等于DC總線510的電壓的一半的電壓。共模控制器590可以使用與以上關于共模控制器490進行描述的相同的或類似的控制技術。
[0030]參照圖6，示出了示例性分相功率轉換系統例如本申請所揭示的那些示例性分相功率轉換系統的三種操作模式。在操作模式600下，對包括DC總線610、逆變器620以及輸出630的系統進行控制以提供第一 120伏正弦形輸出VA、第二 120伏正弦形輸出VB以及240伏輸出VAB，上述第二 120伏正弦形輸出VB與輸出VA180度反相。在操作模式700下，對包括DC總線710、逆變器720以及輸出730的系統進行控制以提供系統輸出732與734之間的單個正弦形輸出電壓VA。在操作模式800下，對包括DC總線810、逆變器820以及輸出830的系統進行控制以提供系統輸出832與834之間的208伏正弦形輸出電壓VA、輸出節點834與836之間的208伏正弦形輸出電壓VB以及輸出節點832與836之間的208伏正弦形輸出電壓VC。各輸出電壓VA、VB和VC相互之間120度異相。設置跨過上述DC總線810的電阻器/電容器橋838，以給三相系統輸出提供中性線。
[0031]應當理解，各系統例如以上關于圖1一 5進行描述的那些系統可以配置成根據操作模式600、700或者800中的任何操作模式來提供專用操作，或者可以可選擇地可控制以根據操作模式600、700以及800中兩個或多個操作模式來提供操作。還應當理解，前述電壓是額定的以及可以根據驅動的負載需求進行改變。在操作中，由輸出提供的額定電壓會增加或減少，例如會因為負載波動或不平衡而增加或減少。還應當理解，前述電壓是示例性的而不是限制性的，以及在某些實施例中可以考慮具有不同額定輸出電壓和相位差的各系統。
[0032]應當理解，以上進行詳細綜述和描述以及在各附圖中示出的各示例性實施例僅僅是說明性的，而不是限制性的或者約束性的。僅僅當前優選的實施例已被示出和描述，在本發明范圍內的所有變化和修改將被保護。應當理解，以上描述的各實施例和各形式可以在某些實例中進行組合并可以在其他實例中相互獨立使用。同樣地，應當理解，以上描述的各實施例和各形式可以或者可以不與其他方面和特征進行組合。可以理解，以上描述的各實施例的各種特征和方面可以是不必需的，缺少這些特征和方面的各實施例也是受保護的。在閱讀權利要求書中，當使用詞語“一”、“一個”、“至少一個”或者“至少一部分”時，不意欲將該權利要求限制到僅一個項目，除非在權利要求中明確說明是相反意思。當使用語言“至少一部分”和/或“一部分”時，上述術語可以包括一部分和/或整個項目，除非明確說明是相反意思。
【主權項】
1.一種系統，其特征在于，包括: 發電機； AC/DC轉換器，所述AC/DC轉換器與所述發電機耦接； DC總線，所述DC總線與所述AC/DC轉換器耦接； 逆變器，所述逆變器與所述DC總線耦接，所述逆變器包括第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂，每個橋臂包括多個開關器件； 輸出電路，所述輸出電路包括與所述第一橋臂耦接的第一系統輸出、與所述第二橋臂耦接的第二系統輸出，和與所述第三橋臂耦接的第三系統輸出； 第一控制器，所述第一控制器配置成基于所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的第一電壓和提供給所述第一系統輸出的第一電流來提供第一控制信號給所述第一橋臂的開關器件； 第二控制器，所述第二控制器配置成基于所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的第二電壓和提供給所述第二系統輸出的第二電流來提供第二控制信號給所述第二橋臂的開關器件；以及 第三控制器，所述第三控制器配置成提供第三控制信號給所述第三橋臂的開關器件以提供等于所述DC總線的電壓的一半的輸出。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一控制器配置成提供所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和正弦形參考信號之間的差給電壓控制回路、提供所述電壓控制回路的輸出與提供給所述第一系統輸出的電流之間的差給電流控制回路，并基于所述電流控制回路的輸出提供所述第一控制信號。3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述第二控制器配置成提供所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和所述正弦形參考信號之間的差給第二電壓控制回路、提供所述第二電壓控制回路的輸出與提供給所述第二系統輸出的電流之間的差給第二電流控制回路，并基于所述第二電流控制回路的輸出提供所述第二控制信號。4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第三控制器配置成通過閉環控制器和開環控制器中的一個來提供第三控制信號給所述第三橋臂的開關器件以提供等于所述DC總線的電壓的一半的輸出。5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述輸出電路包括串聯耦接于所述第一橋臂與所述第一系統輸出之間的第一電感器、串聯耦接于所述第二橋臂與第二系統輸出之間的第二電感器、串聯耦接于所述第三橋臂與第三系統輸出之間的第三電感器、串聯耦接于所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的第一電容器，以及串聯耦接于所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的第二電容器。6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述第三電感器比所述第一和第二電感器具有更小的電感。7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括與所述DC總線耦接的蓄電池，其中在第一可選擇模式下，所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器配置成至少部分基于來自于所述蓄電池的電流來提供所述第一、第二和第三系統輸出中的至少兩個系統輸出之間的AC電壓波形輸出。8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，在第二可選擇模式下，所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器配置成至少部分基于來自于所述第一、第二和第三系統輸出中的至少一個系統輸出的電流來給所述蓄電池進行充電。9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述發電機、所述AC/DC轉換器、所述DC總線和所述逆變器配置為地面車輛輔助功率系統、固定的備用功率系統和船舶功率系統中的一個。10.一種方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供分相功率轉換系統，所述分相功率轉換系統包括發電機、與所述發電機耦接的AC/DC轉換器、與所述AC/DC轉換器耦接的DC總線、與所述DC總線耦接的逆變器以及輸出電路，所述逆變器包括第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂，每個橋臂包括多個開關，所述輸出電路包括與所述第一橋臂耦接的第一系統輸出、與所述第二橋臂耦接的第二系統輸出，和與所述第三橋臂耦接的第三系統輸出； 提供第一開關控制信號給所述逆變器的第一橋臂的開關，所述第一開關信號基于參考信號、所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的第一電壓和從所述第一橋臂到所述第一系統輸出的電流； 提供第二開關控制信號給所述逆變器的第二橋臂的開關，所述第二開關信號基于所述參考信號、所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的第二電壓和從所述第二橋臂到所述第二系統輸出的電流;以及 控制所述逆變器的第三橋臂的開關以提供等于所述DC總線的電壓的一半的輸出。11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述提供第一開關控制信號的步驟中包括以下步驟: 提供所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和正弦形參考信號之間的差給電壓控制回路，提供所述電壓控制回路的輸出與流過所述第一系統輸出的電流之間的差給電流控制回路，并提供所述電流控制回路的輸出以控制所述逆變器的第一橋臂的開關。12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述提供第二開關控制信號的步驟中包括以下步驟: 提供所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和所述正弦形參考信號之間的差給第二電壓控制回路，提供所述第二電壓控制回路的輸出與流過所述第二系統輸出的電流之間的差給第二電流控制回路，并基于所述第二電流控制回路的輸出提供控制信號以控制所述逆變器的第二橋臂的開關。13.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述分相功率轉換系統包括與所述DC總線電耦接的蓄電池，所述方法還包括以下步驟: 在第一模式下對所述逆變器進行操作以至少部分基于所述蓄電池的輸出來提供AC輸出給負載，以及在第二模式下對所述逆變器進行操作以使用來自于與一個或多個系統輸出耦接的電源的電流來對所述蓄電池進行充電。14.一種系統，其特征在于，包括: 逆變器，所述逆變器包括第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂，每個橋臂包括第一開關、第二開關和輸出節點，所述第一開關和所述第二開關串聯耦接于第一DC軌道與第二DC軌道之間，所述輸出節點在所述第一開關與所述第二開關之間； 輸出電路，所述輸出電路包括串聯耦接于所述第一橋臂的輸出節點與第一系統輸出之間的第一電感器、串聯耦接于所述第二橋臂的輸出節點與第二系統輸出之間的第二電感器、串聯耦接于所述第三橋臂的輸出節點與第三系統輸出之間的第三電感器、串聯耦接于所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的第一電容器，和串聯耦接于所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的第二電容器； 第一控制器，所述第一控制器配置成基于所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和流過所述第一電感器的電流來控制所述第一橋臂的開關； 第二控制器，所述第二控制器配置成基于所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和流過所述第二電感器的電流來控制所述第二橋臂的開關；以及 共模控制器，所述共模控制器配置成控制所述第三橋臂的開關。15.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述第一控制器、所述第二控制器和所述共模控制器配置成提供分相輸出，所述分相輸出包括所述第一輸出節點與所述第三輸出節點之間的第一相位輸出電壓、所述第二輸出節點與所述第三輸出節點之間的第二相位輸出電壓和所述第一輸出節點與所述第二輸出節點之間的組合輸出電壓。16.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述第一控制器、所述第二控制器和所述共模控制器配置成提供三相輸出，所述三相輸出包括所述第一輸出節點與所述第二輸出節點之間的第一相位輸出電壓、所述第二輸出節點與所述第三輸出節點之間的第二相位輸出電壓和所述第一輸出節點與所述第三輸出節點之間的第三相位輸出電壓。17.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述第一控制器，所述第二控制器和所述共模控制器可選擇地可配置成提供: 在第一配置下所述第一輸出節點與所述第三輸出節點之間、所述第二輸出節點與所述第三輸出節點之間或者所述第一輸出節點與所述第二輸出節點之間的單相輸出電壓； 在第二配置下包括所述第一輸出節點與所述第三輸出節點之間的第一相位輸出電壓、所述第二輸出節點與所述第三輸出節點之間的第二相位輸出電壓和所述第一輸出節點與所述第二輸出節點之間的組合輸出電壓的分相輸出；以及 在第三配置下包括所述第一輸出節點與所述第二輸出節點之間的第一相位輸出電壓、所述第二輸出節點與所述第三輸出節點之間的第二相位輸出電壓和所述第一輸出節點與所述第三輸出節點之間的第三相位輸出電壓的三相輸出。18.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，在分相輸出模式下的共模控制器配置成提供所述第二橋臂的第一和第二開關的50%占空比，或者在所述第二橋臂的輸出節點處的等于所述第一 DC軌道與所述第二 DC軌道之間的電壓的一半的平均電壓中的一個。19.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述第一控制器配置成提供所述第一系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和正弦形參考信號之間的差給電壓控制回路、提供所述電壓控制回路的輸出與流過所述第一電感器的電流之間的差給電流控制回路，并基于所述電流控制回路的輸出提供控制信號給所述逆變器的第一橋臂的開關。20.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述第二控制器配置成提供所述第二系統輸出與所述第三系統輸出之間的電壓和所述正弦形參考信號之間的差給第二電壓控制回路、提供所述第二電壓控制回路的輸出與流過所述第二電感器的電流之間的差給第二電流控制回路，并基于所述第二電流控制回路的輸出提供控制信號給所述逆變器的第二橋臂的開關。
【文檔編號】H02J7/14GK105917549SQ201580004871
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月15日
【發明人】E·M·阿雅納, S·納斯, A·索洛扎諾, A·沃爾瑟斯, S·庫寧, B·K·帕默爾
【申請人】康明斯發電Ip公司