[发明专利]电能变换装置、冗余控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冗余控制系统及方法，特别涉及一种应用于串联连接的多个电子开关的冗余控制系统、冗余控制方法以及电能变换装置。

背景技术

变换器（Converter）作为能量变换装置，可以将直流电压变换为交流电压或者将交流电压变换为直流电压。典型地，逆变器作为变换器的一种通常包括多个开关单元。每个开关单元包括串联连接的多个电子开关（例如IGBT等），当上述串联连接的多个电子开关中的某一个电子开关出现故障（例如因过压而雪崩击穿或者过热损坏）时，都会导致上述开关单元出现故障，进而导致整个逆变器出现故障。

每个开关单元随着串联连接的IGBT数量的增加，该开关单元的故障率也会大大增加，因而降低了逆变器的可靠性。

因此，需要应用一种冗余控制方法于包括串联连接的多个电子开关的单个开关单元中以解决上述问题。

发明内容

现在归纳本发明的一个或多个方面以便于本发明的基本理解，其中该归纳并不是本发明的扩展性纵览，且并非旨在标识本发明的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本发明的一些概念。

本发明的一个方面在于提供一种冗余控制方法，该冗余控制方法包括：在循环的多个开关周期的每个开关周期内：

提供多个侦测模组分别侦测串联连接的多个电子开关是否具有故障反馈并在侦测到一个或多个电子开关具有故障反馈时产生一个或多个故障信号；

接收所述多个侦测模组产生的一个或多个故障信号；

识别与所述接收的一个或多个故障信号对应的一个或多个电子开关；

控制所述识别的一个或多个电子开关持续导通第一预定时间；

当同时导通的电子开关的数量大于该串联连接的多个电子开关中包含的冗余电子开关的数量时，关断串联连接的所有电子开关。

本发明的另一个方面在于提供一种冗余控制系统，该冗余控制系统包括：

多个侦测模组，用于分别侦测串联连接的多个电子开关是否具有故障反馈并在侦测到一个或多个电子开关具有故障反馈时产生一个或多个故障信号；

控制器，用于在循环的多个开关周期的每个开关周期内执行以下操作：

接收所述多个侦测模组产生的一个或多个故障信号；

识别与所述接收的一个或多个故障信号对应的一个或多个电子开关；

控制所述识别的一个或多个电子开关持续导通第一预定时间；

当同时导通的电子开关的数量大于该串联连接的多个电子开关中包含的冗余电子开关的数量时，关断串联连接的所有电子开关。

本发明的另一个方面在于提供一种冗余控制方法，该冗余控制方法包括：

在至少两个相邻的开关周期的每个开关周期内，提供多个侦测模组分别侦测串联连接的多个电子开关是否具有故障反馈并在侦测到一个或多个电子开关具有故障反馈时产生一个或多个故障信号；

在该每个开关周期内，接收该多个侦测模组产生的一个或多个故障信号；

识别在所述至少两个相邻的开关周期内的接收次数大于至少一次的一个或多个故障信号；

控制与所述识别的一个或多个故障信号对应的一个或多个电子开关持续导通第一预定时间；

当同时导通的电子开关的数量大于该串联连接的多个电子开关中包含的冗余电子开关的数量时，关断串联连接的所有电子开关。

本发明的另一个方面在于提供一种冗余控制系统，该冗余控制系统包括：

多个侦测模组，用于分别侦测串联连接的多个电子开关是否具有故障反馈并在侦测到一个或多个电子开关具有故障反馈时产生一个或多个故障信号；

控制器，用于执行以下操作：

在至少两个相邻的开关周期的每个开关周期内，接收该多个侦测模组产生的一个或多个故障信号；

识别在所述至少两个相邻的开关周期内的接收次数大于至少一次的一个或多个故障信号；

控制与所述识别的一个或多个故障信号对应的一个或多个电子开关持续导通第一预定时间；

当同时导通的电子开关的数量大于该串联连接的多个电子开关中包含的冗余电子开关的数量时，关断串联连接的所有电子开关。

本发明的另一个方面在于提供一种电能变换装置，该电能变换装置包括：

变换器，用于将直流电压转换成交流电压或将交流电压转换成直流电压；该变换器包括多个开关单元，每个开关单元包括串联连接的多个电子开关；

冗余控制系统包括：