[发明专利]倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制方法及系统

权利要求书

1.一种倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制方法，其特征在于，包括：

获取变换器的输出电流，计算短路电流给定阈值与所述输出电流的第一差值，根据所述第一差值判定发生短路故障；

发生短路故障时，通过所述第一差值获取变换器中变压器输入电压的正负工作脉宽，通过调整所述正负工作脉宽进而对短路电流峰值进行调控；

检测短路电流平均值，并计算短路电流平均值给定阈值与所述短路电流平均值的第二差值，由所述第二差值获取变换器的工作频率，控制所述工作频率实现对短路电流平均值的调控；

调控后的所述正负工作脉宽和所述工作频率经PWM调制后，得到变换器内各IGBT的驱动信号；

所述获取变换器的输出电流的方法包括：

在谐振电容并联钳位二极管，所述钳位二极管的阴极与所述谐振电容的正极连接，所述钳位二极管的阳极与所述谐振电容的负极连接；

正常工作时，电流经所述谐振电容后输出，作为所述输出电流；

短路时，所述谐振电容电压为零，短路电流流过所述钳位二极管后输出，作为所述输出电流。

2.如权利要求1所述倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一差值判定发生短路故障，包括：所述第一差值为负值时，判定发生短路故障。

3.如权利要求1所述倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制方法，其特征在于，所述通过所述差值获取变压器输入电压的正负工作脉宽，包括：将所述第一差值经PI控制器后生成所述正负工作脉宽。

4.如权利要求1所述倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制方法，其特征在于，所述通过调整所述正负工作脉宽进而对短路电流峰值进行调控，所述调控规律为：

式中，I_p为所述短路电流峰值，n_T为变换器中变压器的升压比，U_L为变压器低压侧直流电压，L_r为谐振电感，T_P为所述正负工作脉宽。

5.如权利要求1所述倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制方法，其特征在于，所述由所述第二差值获取变换器的工作频率，包括：所述第二差值经PI控制器后输出所述工作频率。

6.如权利要求1所述倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制方法，其特征在于，所述控制所述工作频率实现对短路电流平均值的调控中，通过调整零电平时间的大小调整所述工作频率的大小，所述调控规律为：

式中，为所述短路电流平均值，f_s为变换器开关频率，i_f是短路电流瞬时值，I_p为所述短路电流峰值，T_d是所述零电平时间，T_P为所述正负工作脉宽，t₀为起始时间。

7.一种倍压式串联谐振变换器的短路电流钳位抑制系统，其特征在于，包括：

故障判定模块，获取变换器的输出电流，计算短路电流给定阈值与所述输出电流的第一差值，根据所述第一差值判定发生短路故障；

第一调控模块，发生短路故障时，通过所述第一差值获取变换器中变压器输入电压的正负工作脉宽，通过调整所述正负工作脉宽进而对短路电流峰值进行调控；

第二调控模块，检测短路电流平均值，并计算短路电流平均值给定阈值与所述短路电流平均值的第二差值，由所述第二差值获取变换器的工作频率，控制所述工作频率实现对短路电流平均值的调控；

输出模块，调控后的所述正负工作脉宽和所述工作频率经PWM调制后，得到变换器内各IGBT的驱动信号；

所述获取变换器的输出电流的方法包括：

在谐振电容并联钳位二极管，所述钳位二极管的阴极与所述谐振电容的正极连接，所述钳位二极管的阳极与所述谐振电容的负极连接；

正常工作时，电流经所述谐振电容后输出，作为所述输出电流；

短路时，所述谐振电容电压为零，短路电流流过所述钳位二极管后输出，作为所述输出电流。