[发明专利]用于吸收功率波动的吸收电路及其相关方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及包括功率因数校正器(PFC)的电气设备产品，更特别的，涉及意于从电网对积累装置再充电的电压转换器。

背景技术

功率因数对应于存在于由电网传输的电压和电流之间的相移。因此，功率因数校正器的作用在于吸收与电网的电压同相的电流，以最小化无功功率并且最大化有功功率。因此功率因数校正器用作AC-DC转换器。然而，功率因数校正器的输出端的功率并不是纯DC，而是包括正弦分量。目前，如果积累装置类似于，例如，必须被再充电的电池，该正弦分量必须被消除以确保电池的正确的充电并且避免其过早损耗。因此，如在图1中表现的，电容器3被添加到功率因数校正器1的输出端处，以用作缓冲器，并且DC/DC电压转换器被添加以除去电压(和/或电流)的变化。DC/DC转换器5还用在电容器3的输出端处，以将电压值调整到可被电池7接受的电压。然而，电容器3的值通常非常高(几千微法)以充分地降低100或120Hz电压波动并且支持有效电流值。实质上，电网所消耗的功率对于50Hz网络以100Hz脉动，对于60Hz网络以120Hz脉动。此外，由于化学电容器的大的能量密度，这些高电容器值通常规定了化学电容器的使用。这些化学电容器具有短的寿命。

为了至少部分地克服现有技术的上述缺点，并且提出使得能够在功率因数校正器的输出端处获得DC功率而无需使用非常大的电容器的解决方案。

发明内容

因此，本发明的实施例涉及一种用于吸收功率波动的吸收电路，该吸收电路意于被并联地连接到由功率因数校正电路供电的电气设备产品，其特征在于，所述吸收电路是电压降电压型电路，并且包括与电感、至少一个开关串联安装的电容器、一个控制模块、以及用于测量意于为所述电气设备产品供电的第一电流的测量装置，所述开关由控制模块控制，以依据第一电流的波动来改变电容器的充电，以削弱功率波动。

根据一个实施例，吸收电路还包括用于测量流经电容器的第二电流的测量装置，并且所述控制模块包括第一控制环和第二控制环，所述第一控制环配置为将流经电容器的第二电流的值锁定至第一参考值，所述第二控制环配置为依据向所述电气设备产品供电的第一电流来锁定第一参考值。

根据一个实施例，第二控制环包括带通滤波器，以对与向所述电气设备产品供电的第一电流中的噪声相关的频率和DC分量进行滤波，所述第二控制环还包括用于从第二参考值减去带通滤波器的输出以建立第一参考值的装置。

根据一个实施例，所述吸收电路包括用于测量在电容器的端子处的电压的测量装置，并且所述控制模块还包括第三控制环，所述第三控制环配置为使得在所述电容器的端子处的电压保持在预定区间内。

根据一个实施例，在所述电容器的端子处的电压通过在第三控制环的水平处修改第二参考值而调节。

根据一个实施例，吸收电路包括具有至少一个开关的分支，所述开关由所述控制模块控制并且连接至串联安装的电感和电容器的端部。

根据一个实施例，吸收电路包括连接在串联安装的电感和电容器的任一侧上的两个分支，所述两个分支包括串联连接并且意于与电气设备产品并联安装的开关，所述开关由控制模块控制，以依据第一电流的波动来改变电容器的充电，以削弱功率波动。

本发明还涉及AC电压到DC电压转换器，所述转换器意于向包括连接至根据本发明的吸收电路的功率因数校正电路的电气设备产品供电。

根据电压转换器的一个实施例，所述功率因数校正电路由逆变器实现，所述逆变器包括构建电机的相的线圈，所述逆变器还包括关联于每个所述相的开关装置。此外，在从单相电网向电气设备产品供电时，电机的第一和第二相意于被连接到电网，电机的第三相和与第三相相关联的开关装置分别构建吸收电路的电感和开关，并且所述开关装置由吸收电路的控制模块控制，以依据第一电流的波动来改变电容器的充电，以削弱功率波动。

本发明还涉及将根据本发明的电压转换器作为积累装置的充电器的应用。

本发明还涉及一种用于吸收由功率因数校正电路向电设备产品传输的功率波动的方法，包括与电感和至少一个开关串联安装的电容器的电路与所述电气设备产品并联连接。所述方法包括：

-测量由功率因数校正电路传输至所述电气设备产品的第一电流；

-控制所述开关，以依据第一电流的波动来改变电容器的充电，以削弱功率波动。

根据该方法的一个实施例，第一电流对应于由功率因数校正电路传输的电流的DC部分。

根据一个实施例，该方法还包括：

-测量流经电容器的第二电流；

-将流经电容器的第二电流的值控制至第一参考值；以及