过电流保护系统和方法
【专利摘要】本发明至少揭示一种过电流保护方法，该方法至少包括如下步骤：接收至少一个电信号，该至少一个电信号指示流过能量变换装置中设置的至少一个开关器件的电流；判定该至少一个电信号是否等于或者大于一可变的过电流阈值，其中该可变的过电流阈值通过在线监控的与该能量变换装置运作相关的一个或者多个参数进行调节；以及在该至少一个电信号等于或者大于该可变的过电流阈值时，发送至少一个过电流标记信号。本发明还揭示过电流阈值设置方法，过电流保护模块，以及具有过电流保护功能的能量变换系统。
【专利说明】过电流保护系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明公开的实施方式涉及系统和方法，特别涉及一种改进的过电流保护系统和方法。
【背景技术】
[0002]通常被用来执行能量变换操作的变流器(Converter)，尤其是多电平变流器，例如，三电平变流器等，由于其较好的输出波形品质以及较高的耐压能力，在很多工业领域取得逐渐广泛的应用。例如，多电平变流器已经被应用在机车或者泵等装置中，其被用来执行直流能量到交流能量的变换操作，以给负载，例如，交流电机提供单相或者多相的交流输出电压。另外，多电平变流器还被应用在能源发电装置中，例如，风力发电装置和太阳能发电装置中，其被用来执行直流能量到交流能量的变换操作，以提供单相或者多相的交流电压，以供电网传输和配送。
[0003]一般而言，多电平变流器包括多个开关元件/器件，例如，绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistors, IGBT)和集成门极换流晶闸管(Integrated GateCommutated Thyristors, IGCT)等,这些开关元件/器件可以在输入的脉冲信号的作用下进行开启和闭合的动作，以执行能量变换操作。绝缘栅双极型晶体管和集成门极换流晶闸管是一种半导体器件，其对流过其中的的电流比较敏感。为了避免绝缘栅双极型晶体管和集成门极换流晶闸管因为过电流问题而被损坏，通常这些绝缘栅双极型晶体管和集成门极换流晶闸管均设置有过电流保护功能。传统上，为了简化过电流保护功能的实施，通常会根据可能遇到的最坏场景设置一个固定的过电流阈值。当流经该绝缘栅双极型晶体管或者集成门极换流晶闸管的实际电流被判定为大于该设定的固定过电流阈值时，可以将该绝缘栅双极型晶体管或者集成门极换流晶闸管关闭，从而实现对过电流的防护。然而，执行简化的过电流保护方案存在的一个技术问题是可能导致变流器的实际功率能力得不到最大的利用。
[0004]因此，有必要提供一种改进的系统和方法来解决上述现有系统和方法存在的技术问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于上文提及之技术问题，本发明的一个方面在于提供一种能量变换系统。该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置。该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件。该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该能量变换系统运作相关的至少一个参数。其中，该控制装置还被配置成根据监控得到的与该能量变换系统运作相关的至少一个参数产生过电流阈值，并且该过电流阈值至少根据部分该至少一个参数的变化而变化。
[0006]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，该控制装置进一步被配置成判定该监控到的流过该至少一个开关器件的电流是否等于或者大于该变化的过电流阈值，并且在该监控到的流过该至少一个开关器件的电流等于或者大于该变化的过电流阈值时，传送过电流标志信号，该过电流标志信号被用来关断该至少一个开关器件。
[0007]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，该控制装置进一步被配置成判定该监控到的流过该至少一个开关器件的电流是否等于或者大于该变化的过电流阈值，并且在该监控到的流过该至少一个开关器件的电流等于或者大于该变化的过电流阈值时，传送过电流标志信号，该过电流标志信号被用来关断该能量变换装置。
[0008]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，该控制装置进一步被配置成判定该监控到的流过该至少一个开关器件的电流是否等于或者大于该变化的过电流阈值，并且在该监控到的流过该至少一个开关器件的电流等于或者大于该变化的过电流阈值时，传送过电流标志信号，该过电流标志信号被用来关断该能量变换系统。
[0009]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，该控制装置监控到的流过该至少一个开关器件的电流代表在过去的一个或者多个控制周期内流过该至少一个开关器件的电流。
[0010]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，该控制装置监控到的流过该至少一个开关器件的电流代表预测的在未来一个或者多个控制周期内流过该至少一个开关器件的电流。
[0011]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成在该监控到的直流母线电压小于正常直流电压时，产生恒定数值的过电流阈值，并且该恒定数值的过电流阈值小于传统的根据最坏场景估计而设定的过电流阈值。
[0012]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成随着该过电流阈值的增加而减小该能量变换装置的输出电压，并且增大该能量变换装置的输出电流。
[0013]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成在监控的直流母线电压大于正常直流电压时，产生跟随该监控的直流母线电压呈线性变化的过电流阈值。
[0014]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，该监控的直流母线电压和可变过电压阈值之间的线性度受与该能量变换装置相关联的缓冲电路限制。
[0015]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成在所监控的直流母线电压增加时线性地降低该过电流阈值，该控制装置进一步配置成在该过电流阈值降低时，增大该能量变换装置的输出电压，并且减小该能量变换装置的输出电流。
[0016]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，该控制装置进一步被配置成在该过电流阈值变化时，通过改变与该能量变换装置相连的电机的励磁，以实现对该能量变换装置的输出电压的改变。[0017]在一些实施方式中，在该提供的能量变换系统中，用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数包括与该至少一个开关器件相关的温度数据。
[0018]本发明的另一个方面在于提供一种能量变换系统。该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置。该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件。该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该能量变换系统运作相关的直流母线电压。其中，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第一电压范围内时产生数值恒定的第一过电流阈值，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第二电压范围内时产生随该直流母线电压线性变化的第二过电流阈值。
[0019]本发明的另一个方面在于提供一种能量变换系统。该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置。该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件以及缓冲电路，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件，该缓冲电路与该至少一个开关器件并联连接，该缓冲电路被配置成用于在该至少一个开关器件被关断时提供泄流路径。该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该能量变换系统运作相关的直流母线电压。其中，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第一电压范围内时产生数值恒定的第一过电流阈值，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第二电压范围内时产生随该直流母线电压线性变化的第二过电流阈值，并且该直流母线电压和该第二过电流阈值之间的线性度受该缓冲电路限制。
[0020]本发明的另一个方面在于提供一种能量变换系统。该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置；该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件；该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该至少一个开关器件相关的温度状况；其中，该控制装置还被配置成当该至少一个开关器件相关的温度在第一温度范围内时产生可变的第一过电流阈值，该控制装置还被配置成当该至少一个开关器件相关的温度在第二温度范围内时产生可变的第二过电流阈值。
[0021]本发明的另一个方面在于提供一种能量变换系统一种过电流保护模块，该过电流保护模块与包括至少一个开关器件的能量变换装置电连接。该过电流保护模块包括过电流阈值设置单元和过电流判断单元，该过电流阈值设置单元被配置成接收至少一个与该能量变换装置运作相关的参数，该过电流阈值设置单元还被配置成产生一个相对该接收的至少一个参数变动的过电流阈值。该过电流判断单元与该过电流阈值设置单元电性连接，该过电流判断单元被配置成从该过电流设置单元接收数值可变的过电流阈值，还接收监控到的流过该能量变换装置中的该至少一个开关器件的电流，该过电流判断单元还被配置成将该监控到的流过该能量变换装置中的该至少一个开关器件的电流与从该过电流设置单元接收到的数值可变的过电流阈值进行比较，并在该监控到的流过该能量变换装置中的该至少一个开关器件的电流大于该从过电流设置单元接收到的数值可变的过电流阈值时，提供过电流标记信号。
[0022]本发明的另一个方面在于提供一种过电流阈值设置方法，该方法至少包括如下步骤:监控与能量变换装置运作相关的至少一个参数；以及根据该监控得到的与该能量变换装置运作相关的至少一个参数设置一个相对该监控得到的至少一个参数进行变化的过电流阈值:
[0023]本发明的另一个方面在于提供一种过电流保护方法，该方法至少包括如下步骤:接收至少一个电信号，该至少一个电信号指示流过能量变换装置中设置的至少一个开关器件的电流；判定该接收到的代表流过该能量变换装置中设置的至少一个开关器件的电流的至少一个电信号是否等于或者大于可变的过电流阈值，其中该可变的过电流阈值通过在线监控的与该能量变换装置运作相关的一个或者多个参数进行调节；以及在该接收到的代表流过该能量变换装置中设置的至少一个开关器件的电流的至少一个电信号等于或者大于该可变的过电流阈值时，发送至少一个过电流标记信号。
[0024]本发明提供的能量变换系统、过电流保护模块、过电流阈值设置方法、过电流保护方法等，至少通过监控能量变换装置运作相关的一个或者多个参数，并根据该监控到的一个或者多个参数的情况调节或者改变过电流保护的阈值，使得系统的功率能力得到较大地利用，同时还可以提供良好的过电流保护功能，有效地解决了现有技术的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过结合附图对本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0026]图1所示为本发明提供的能量变换系统的一种实施方式的模块示意图；
[0027]图2所示为至少包括图1所示的能量变换系统中过电流保护模块的一种实施方式的详细模块示意图；
[0028]图3示出了根据直流母线电压改变或者调节过电流阈值的一种实施方式的示意图；
[0029]图4所示为至少包括图1所示的能量变换系统中过电流保护模块的另一种实施方式的详细模块示意图；以及
[0030]图5所示为过电流保护方法的一种实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0031]首先，在此揭露的实施方式涉及一种或者多种与过电流保护系统和方法相关的技术方案，该过电流保护系统和方法在执行时不仅可以给系统中的一个或者多个半导体类器件提供更好的保护，而且可以提高或者扩展采用该一个或者多个半导体类器件的系统的功率能力。在此所谓的半导体类器件可以包括任意合适类型的开关器件，该开关器件可以被选择性地开通以允许电流流过该开关器件，或者选择性地被关断以阻止或者隔断该电流流过该开关器件。可以理解的是，可在系统中使用的该开关器件的非限制性的例子可以包括:双极型晶体管、金属氧化物场效应晶体管、可关断晶闸管、绝缘栅双极型晶体管、门极换流晶闸管以及基于碳化硅的器件等。本发明揭露的过电流保护系统和方法可以被特别应用在能量变换系统中，或者更具体而言应用在电能变换系统中，该能量变换系统或者该电能变换系统可以被配置成提供交流电能给与该电能变换系统相连的电机，例如，交流电机，以使得该交流电机可以正常工作。
[0032]更具体而言，本发明揭示一种改进的过电流保护功能，其在执行时可以定义或者设置变化的过电流阈值，以用于触发一个或者多个保护动作。在一些实施方式中，该过电流保护阈值被设置或者调节成与该系统的运作相关的并且通过在线方式监控到的一个或者多个参数。举例而言，在一些实施方式中，可以使用电参数，例如与一个或者多个开关器件相关的直流母线电压，其可以通过在线方式被监控，并被用来设置或者调节该过电流阈值。在其他实施方式中，也可以通过监控其他类型的参数，例如温度或者热参数，来设置或者调节过电流阈值。
[0033]通过执行上文提及的至少一种技术方案，本发明可以取得诸多技术优点或者技术效果，其中一个技术优点或者技术效果为:通过设置变动的过电流阈值，可以使系统，例如能量变换系统或者电能变换系统的功率能力得到提高或者扩展。举例而言，在一些实施方式中，当与一个或者多个开关器件相关的直流母线电压下降时，例如小于正常直流电压值时，该过电流阈值可以被设置或者调节成具有相对较大的数值。设置或者调节该较大数值的过电流阈值可以允许该能量变换系统可以输出更大的功率。另外一个技术优点或者技术效果为:设置变动的过电流阈值，可以给该能量变换装置，例如变流器，提供更好的过电流保护。举例而言，在一些实施方式中，当与一个或者多个开关器件相关的直流母线电压上升时，例如，大于正常的直流电压值时，该过电流阈值可以被设置或者调节成具有相对较小的数值，只要实际流过该一个或者多个开关器件的电流或者预测将要流过该一个或者多个开关器件的电流达到该较小的过电流阈值，即可以启动一个或者多个保护动作，以保护该一个或者多个开关器件免受过电流问题的干扰。对于本领域具有一般知识的技术人员来讲，通过参考下文的详细说明以及相关的附图，应当容易认识或者理解到本发明的其他技术优点或者技术效果。
[0034]以下将描述本发明的一个或者多个【具体实施方式】。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
[0035]除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属【技术领域】内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“连接”或者“相连”包括直接的或者间接的电性连接。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制装置”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。
[0036]图1所示为本发明提供的一种系统100的一种实施方式的简化模块示意图。基本而言，图示的系统100可以包括任何以变流器为主要部件的系统，并且该系统可以被配置成执行本文提出的改进的过电流保护功能。在一些实施方式中，该系统100可以为基于多电平变流器的系统，并可以适用于高功率和高电压等应用场合。如图1所示，该系统100大致包括能量变换装置20和控制装置40，该能量变换装置20和控制装置40可以进行通信连接。在一种实施方式中，该控制装置40可以与能量变换装置20进行电连接，以通过一个或者多个电连接线路，例如导电线，传送控制信号106给能量变换装置20。在另外一种实施方式中，该控制装置40也可以与能量变换装置20进行光连接，以通过光通信线路，例如，一个或者多个光纤，传送控制信号106给该能量变换装置20。该控制装置40可以包括任何合适的可编程电路或者装置，包括数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)、可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller,PLC)以及专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。该能量变换装置20响应从该控制装置40传送而来的控制信号106，执行能量变换操作，并提供输出电压或者输出电流。
[0037]请继续参阅图1，在一种实施方式中，该能量变换装置20可以包括多个以特定的拓扑结构安排在一起的开关元件/器件。关于该开关元件/器件的非限制性例子可以包括:双极型晶体管、金属氧化物场效应晶体管、可关断晶闸管、绝缘栅双极型晶体管、门极换流晶闸管、基于碳化硅的器件以及任意其他合适的基于半导体的元件或者器件。关于该能量变换装置20非限制性的例子可以包括:两电平拓扑结构、二极管中点箝位拓扑结构、飞跨电容拓扑结构、H桥拓扑结构、级联式H桥拓扑结构、推挽式拓扑结构，以及具有共模电感滤波器件的并行多支路拓扑结构等。该能量变换装置20的多个开关元件/器件可以在控制信号106 (例如，脉冲信号)的作用下而被开启或者闭合，从而将从上游能量节点10处提供的第一能量102变换成第二能量104，该第二能量104可以提供给下游能量节点30。
[0038]请继续参阅图1，在此提及的第一能量102可以包括交流电能或者直流电能，并且该交流电能或者直流电能可以被能量变换装置20变换成交流电能或者直流电能。在一种实施方式中，该能量变换装置20可以包括直流-交流变流器，例如多电平逆变器，其可以被配置成将直流形式的第一电能102变换成具有交流形式的第二电能104。在另外一种实施方式中，该能量变换装置20也可以包括直流-直流变流器，例如单有源桥式变流器(single-active-bridge converter)或者双有源桥式变流器(dual-active-bridgeconverter)，其可以被配置成将直流形式的第一电能102变换成仍然为直流形式的第二电能104。在另外一种实施方式中，该能量变换装置20也可以包括交流-直流变流器，例如多电平整流器，其可以被配置成将交流形式的第一电能102变换成直流形式的第二电能104。在另外一种实施方式中，该能量变换装置20也可以包括交流-交流变流器，例如矩阵式变流器(matrix converter),其可以被配置成将交流形式的第一电能102变换成仍为交流形式的第二电能104。
[0039]请继续参阅图1，在一种实施方式中，该第一能量102可以包括单相、三相或者多相交流电能。在一种实施方式中，该上游能量节点10可以包括一个或者多个能量产生装置或者发电装置，例如一个或者多个风力发电装置，该风力发电装置可以将风能变换成变化频率的电能。该能量变换装置20可以包括一个或者多个多电平变流器，例如交流-直流变流器和直流-交流变流器，其可以将变化频率的电能变换成固定频率的电能104，例如，频率为50Hz或者60Hz的交流电能。该固定频率的交流电能104可以被提供给下游能量节点30，例如，电网，以供电网进行传输和配送。在一些实施方式中，该下游能量节点30也可以包括负载，例如在机车、风扇或者泵等装置中使用的电机，该电机可以被该第二电能104，例如交流电能驱动而工作。在另外一种实施方式中，该上游能量节点10也可以包括至少一部分电网，其可以直接提供单相或者多相的交流电能。在一些实施方式中，该上游能量节点10也可以包括一个或者多个电子器件，例如，一个或者多个变压器，以对输入的交流电能的交流电压进行升压操作，或者包括一个或者多个整流器，以执行交流-直流整流操作，以给能量变换装置20提供直流电能。在一些实施方式中，该能量变换装置20可以包括或者被设置成具有关联的直流母线，该直流母线被用来提供稳定的直流电压，以维持能量变换装置20的正常运作。
[0040]请继续参阅图1，在一种实施方式中，该控制装置40可以包括过电流保护模块400，该过电流保护模块400可以通过软件方式来执行，也可以通过硬件方式来执行，或者通过软件结合硬件的方式来执行，以保护该能量变换装置20避免受到过电流问题的干扰。更具体而言，该控制装置400或者该过电流保护模块400可以接收一个或者多个与该能量变换装置20运作相关的参数108。该一个或者多个参数108可以通过各种方式来监控或者获取。举例而言，该一个或者多个参数108可以通过传感器测量得到，或者该一个或者多个参数108也可以通过一个或者多个测量到的电信号计算或者估算得到。在此提及的一个或者多个参数108可以代表与该能量变换装置20的运作相关的历史参数。在其他实施方式中，该一个或者多个参数108也可以代表与该能量变换装置20运作相关的估算的或者预测的参数。
[0041]在图示的实施方式中，该一个或者多个参数108被监控，以用来设置或者调整过电流阈值，并且，特别地，当该一个或者多个参数108发生变动时，该过电流阈值也发生对应的变动。在一种实施方式中，可以使用在线监控的参数和过电流阈值之间定义的函数公式来设置或者调节过电流阈值。举例而言，该函数公式可以为单调递增函数，也即，当该在线监控的参数增大时，该过电流阈值也随之增大。在另外一种实施方式中，该在线监控的参数和过电流阈值之间定义的函数公式也可以为单调递减函数。也即，当该在线监控的参数增大时，该过电流阈值随之减小，或者该在线监控的参数减小时，该过电流阈值随之增大。进一步，在一些实施方式中，该过电流阈值可以连续地随在线监控的参数108而发生变动。在其他实施方式中，该过电流阈值也可以通过步进地方式进行改变。更具体而言，可以在该在线监控的参数在第一范围内变动时，设置恒定的第一过电流阈值，而在该在线监控的参数在第二范围内变动时，设置恒定的第二过电流阈值。
[0042]请继续参阅图1，该控制装置40或者该过电流保护模块400可以被进一步配置成从该能量变换装置20接收一个或者多个反馈信号108。更具体而言，在一种实施方式中，该控制装置40或者该过电流保护模块400可以进一步接收一个或者多个电流反馈信号108，该电流反馈信号108代表流经该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件的电流。在此提及的反馈电流信号108可以代表在过去一个或者多个控制周期内流经该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件的电流。在其他实施方式中，该电流反馈信号108也可以代表在当前或者接下来的一个或者多个控制周期内，估算的或者预测的，流经该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件的电流。该过电流保护模块400被进一步配置成将该电流反馈信号108和该在线设置的后者调节的过电流阈值进行比较。根据该比较结果，该过电流保护模块400可以产生过电流标记信号，该过电流标记信号表明在能量变换装置20中的一个或者多个开关器件正发生过电流事件，或者可能会发生过电流事件。因此，可以根据该过电流标记信号启动一个或者多个保护动作，以防止该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件免受过电流问题的干扰。
[0043]更具体而言，如果该电流反馈信号108被判定为等于或者小于该在线调节或者设置的过电流阈值时，该过电流保护模块400可以产生第一过电流标记信号，该第一过电流标记信号表明该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件没有遇到过电流事件，或者也不存在潜在的过电流事件。在此情形下，该能量变换装置20可以被控制成根据该控制装置40传送而来的控制信号106而执行正常的能量变换操作。另一方面，如果该电流反馈信号108被判定为等于或者大于该在线调节或者设置的过电流阈值时，该过电流保护模块400可以产生第二过电流标记信号，该第二过电流标记信号表明该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件已经发生过电流事件，或者正在发生，或者可能将会发生过电流事件。在此情形下，根据该第二过电流标记信号，可以启动一个或者多个保护动作，以保护该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件免受过电流问题的干扰。
[0044]请继续参阅图1，在此提及的根据过电流标记信号而启动的一个或者多个保护动作可以通过多种方式来实施。举例而言，在一种实施方式中，该过电流保护模块400或者该控制装置40可以传送控制信号给该能量变换装置20，以使得流经该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件的电流被降低到器件可以承受的数值(例如，使得实际流过该一个或者多个开关器件的电流小于该设定或者调节的过电流阈值)。在另外一种实施方式中，该过电流保护模块400或者该控制装置40可以根据该过电流标记信号传送控制信号，以关闭该能量变换装置20中的一个或者多个开关器件。还在其他一些实施方式中，该过电流保护模块400或者该控制装置40可以根据该过电流标记信号传送控制信号，以关闭该能量变换装置20，也即，该能量变换装置20中的所有开关器件均被关闭。进一步在其他一些实施方式中，该过电流保护模块400或者该控制装置40可以根据该过电流标记信号传送控制信号，以关闭整个能量变换系统100。
[0045]图2所示为至少包括图1所示的能量变换系统100中过电流保护模块400的一种实施方式的详细模块示意图。在图2所示的实施方式中，为了简化描述之目的，该过电流保护模块400被图示成包括过电流阈值设置单元422以及过电流判断单元424。在其他实施方式中，该过电流保护模块400还可以包括其他功能模块或者单元。举例而言，在一些实施方式中，该过电流保护模块400还可以包括预处理单元，以对接收的输入信号进行处理，例如，执行滤波或者将信号进行数字化。在一种实施方式中，该过电流阈值设置单元422和该过电流判断单元424可以通过软件来实现。在此所谓的软件是指该过电流阈值设置单元422和过电流判断单元424可以体现为存储在计算机可读的存储介质上并且可被处理器执行的计算机指令。关于计算机可读的存储介质可以包括易失性的记忆或者存储元件(例如，随机访问存储器)，也包括非易失性的记忆或者存储元件(例如，只读存储器)，或者任何其他合适的存储或者记忆元件。该可供处理器执行的计算机指令可以从该计算机可读的存储介质上读取出来，并被一个或者多个处理器进行执行和过电流，以实现在此描述的过电流阈值设置单元422和过电流判断单元424的特别功能。在此提及的一个或者多个处理器可以为微处理器，或者任何其他合适的可以被设置成执行存储在计算机可读的存储介质上的计算机指令的处理装置。在其他一些实施方式中，该过电流阈值设置单元422和该过电流判断单元424也可以通过硬件的方式来实现，或者通过硬件结合软件的方式来实现。
[0046]请继续参阅图2，该过电流阈值设置单元422被配置成接收一个或者多个直流电压反馈信号402，并至少根据该直流电压反馈信号402设置或者调节过电流阈值404。在一种实施方式中，如图2中的下半部分所示，该直流电压反馈信号402可以包括直流母线436处的直流电压。在一种实施方式中，该直流母线436可以包括两个串联连接的电容器。在其他实施方式中，该直流母线436也可以包括少于两个或者多于两个以串联和/或并联连接的电容器。该直流母线436通过第一输入端432和第二输入端434接收从其他装置(例如，整流器或者直流电压源，例如太阳能面板)输入的功率。进一步如图2所示，该直流母线436可以作用基本恒定的直流电压至能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442。该直流电压信号402可以通过一个或者多个相邻该直流母线436设置的电压传感器测量获得。在其他实施方式中，该直流电压信号402也可以通过计算或者估算得到。
[0047]在更具体的实施方式中，该过电流阈值设置单元422被配置成产生通过参考预先存储在与该过电流保护模块400相关的存储装置中的查询表，来产生该过电流阈值404。该查询表可以由用户预先通过手工方式进行设置或者更新，或者在其他实施方式中，该查询表也可以自动计算生成。在其他实施方式中，该过电流阈值404还可以通过在线计算得到。关于根据直流反馈电压信号402来设置或者调节过电流阈值404的一种具体示例将在下文结合图3作详细描述。
[0048]图3示出了根据直流母线电压改变或者调节过电流阈值的一种实施方式的示意图。如图3所示，其水平坐标轴代表在如图2所示的直流母线436处监控到的直流电压，垂直坐标轴代表各种电流值。如图3所示，在一种实施方式中，当直流电压在从大约零至Utkci(例如，2500伏特)的第一直流电压范围内时，可以给该一个或者多个开关器件442设置第一过电流阈值1。。0，且该过电流阈值在该第一电压范围内保持恒定(第一过电流阈值如图3中平直线312所示)。可以理解的是，当直流母线436遭遇到欠电压情形时，该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442可以承受较大的电流，因此，在此情形下，可以将该固定的过电流阈值设置成比传统的通过最差情景所得到的固定过电流阈值I。。—_ (传统的固定过电流阈值如图3中平直线320所示)还大。
[0049]如前文所述，该传统的具有固定数值的过电流阈值通常根据该开关器件可能遇到的最坏或者最差情景进行预测而得到，而设定固定数值的过电流阈值的问题是无法有效利用该能量变换装置440或者系统100的功率能力。可以注意到的是，在本发明揭示的实施方式中，在第一直流电压范围内，例如从大约零伏特至Udc0的直流电压范围内，该过电流阈值仍然被设置成小于最大限制电流Imax (该最大限制电流以直线318表示)。该最大限制电流Imax被定义为确保该能量变换装置440的安全运作。通过此种配置，当被作用到该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件的输入电压下降到小于正常直流电压值(例如，Utkci)时，该一个或者多个开关器件442可以允许流过更大的电流，从而可以扩展或者提升该能量变换装置440的功率能力。
[0050]请进一步参阅图3，当该直流电压在第二电压范围内时，例如，在从大约Utkci至大约Udcunax之间的直流电压范围内时，在一种实施方式中，可以使用线性函数公式来产生或者设置过电流阈值。更具体而言，在图3所示的实施方式中，可以使用线性递减函数314来设置或者调节该过电流阈值。也即，当该直流电压增加时，该过电流阈值随之减小。更具体而言，如图中第一数据点324所示，当该直流电压增加至第一直流电压值Udca时，该过电流阈值可以被设置或者调节成具有第一过电流阈值Itc1，该第一过电流阈值Itc1仍然大于传统的具有恒定数值的过电流阈值I。。—_。因此，该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442仍然可以允许相对较大的电流流过其中，从而可以扩展或者提升该能量变换装置440或者该系统100的功率能力。
[0051]进一步参阅图3，如图中第二数据点326所示，当该直流电压进一步增大到第二直流电压值Utk2时，该过电流阈值的从第一过电流阈值Itc1降低第二过电流阈值1。。2。可以理解的是，当该直流母线436遭遇到过电压情形时，流经该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442的电流应当被降低，以保护该等开关器件442免受过电流问题损害。可以看出，在该第二数据点326，该第二过电流阈值1。。2被设置成或者调节成比传统的具有固定数值的过电流阈值I。。—_。只要流经该一个或者多个开关器件442的实际电流达到该第二过电流阈值时，即可以启动一个或者多个保护动作，以降低流经该一个或者多个开关器件442的电流，或者将该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442关闭。因此，在此第二直流电压范围内运行时，执行该过电流保护模块，可以给该能量变换装置440提供更好的过电流保护。
[0052]请进一步参阅图3，在一些可替换的实施方式中，除了使用上述在线监控的直流电压参数来设置或者调节过电流阈值之外，还可以同时考虑其他一个或者多个器件的特定的参数，以进行过电流阈值的设置或者调节。如图2所示，在一些实施方式中，可以提供一个缓冲电路438与该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442相关联。该缓冲电路438可以被设置成与该一个或者多个开关器件442进行并联连接，并被配置成在开关器件442被关断时，提供泄流路径。在一种实施方式中，可以同时考虑该缓冲电路438的特性参数，以进行过电流阈值的设置或者调节。进一步如图3所示，其所示的直线316代表了所采用的线性递减函数314在根据直流电压设置或者调节过电流阈值时所必须遵守的限制。举例而言，在第二数据点326，当直流电压具有电压值Utk2时，该过电流阈值应当被设置成至少小于该第二过电流阈值1。。2。
[0053]请返回参阅图2,该过电流保护单元400进一步包括过电流判断单元424,该过电流判断单元424与该过电流阈值设置单元422电连接，以接收该过电流阈值设置单元422产生的过电流阈值404。该过电流判断单元424还被配置成接收一个或者多个反馈信号408。在一种实施方式中，该反馈电信号408可以通过一个或者多个与该开关器件442相邻设置的电流传感器443测量得到，也即，该反馈电信号408包括反馈电流信号。在其他实施方式中，该反馈电流信号408也可以通过计算得到。该过电流判断单元424被进一步配置成将该反馈电流信号408与过电流阈值404进行比较。如上文所述，在本发明揭示的实施方式中，该过电流阈值404可以在线调节，以使其随着在线监控得到的直流电压402的数值而变动。在一种实施方式中，经判定该反馈电流信号408等于或者大于该过电流阈值404时，该过电流判断单元424可以产生一个过电流标记信号412，该过电流标记信号412指示该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442已发生过电流事件、或者正在发生过电流时间、或者将会发生过电流事件。另一方面，经判定该反馈电流信号408等于或者小于该过电流阈值404时，该过电流判断单元424产生另一个标记信号412，该另一个标记信号412表示该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442没有发生过电流事件或者将来也不会发生过电流事件。在一个特别的实施方式中，该标记信号412可以包括逻辑信号。举例而言，当至少一个过电流事件正在发生时，该标记信号可以为逻辑“0”，而当没有任何过电流事件发生时，该标记信号412可以为逻辑“I”。
[0054]请进一步参阅图2，该过电流判断单元424进一步与门极驱动电路426进行电通信连接，该过电流判断单元424被设置成用于向该门极驱动电路426传送上述产生的标记信号412。在一种实施方式中，当该传送到该门极驱动电路412的标记信号412指示至少一个过电流事件正在发生时，该门极驱动电路426被设置成对其向能量变换装置440传送的控制信号进行修改，以降低流经该一个或者多个开关器件442的电流。在另外一种实施方式中，根据该过电流标记信号412，该门极驱动电路426可以传送控制信号416，以关闭该能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442，或者在替换的实施方式中，也可以关闭该能量变换装置440。还在其他实施方式中，根据该过度了标记信号412，该门极驱动电路可以传送控制信号416，以关闭整个系统100。另一方面，当传送到该门极驱动电路412的标记信号412指示没有任何过电流事件正在发生时，该门极驱动驱动426可以被配置成传送控制信号416给该能量变换装置440，以维持其正常运作。举例而言，该门极驱动电路可以根据门极驱动信号414传送控制信号416给该能量变换装置440，其中，该门极驱动信号414可以通过执行以下的一个或者多个调制算法而得到，包括但不限于，基于滞回比较的算法，脉冲宽度调制算法，优化脉冲样式算法或者其结合。
[0055]请进一步参阅图2，该能量变换装置440被配置成根据该门极驱动电路426提供的控制信号416执行能量变换操作，以通过其第一输出端444和第二输出端446提供输出电压448和输出电流449。在一些实施方式中，在执行如上文所述的过电流保护模块400时，可以同时对该输出电压448或者输出电流449进行调节，以维持恒定的功率输出。更具体而言，如上文所述，该过电流阈值404可以在直流母线436处的直流电压404小于正常的直流电压时，被设置或者调节成具有较大的数值，在此情形下，可以增加输出电流449而减小输出电压448，从而使得能量变换装置440可以提供恒定的功率输出。另外，该过电流阈值404还可以在直流母线436处的直流电压大于正常的直流电压时，被设置或者调节成具有较小的数值，在此情形下，可以减小输出电流449而增大输出电压，从而也可以使得能量变换装置提供恒定的功率输出。更详细言之，在一种实施方式中，调节输出电压448的一种可行的方法为通过改变与该能量变换装置440相电连接的电机450的励磁来实现。关于该电机450的励磁的改变又可以，直接地，通过与该能量变换装置440相连的端子444，446来改变该电机450的工作点来实现，或者间接地，通过调节需要单独进行励磁控制的同步电机的励磁电流来实现。
[0056]图4所示为至少包括图1所示的能量变换系统100中过电流保护模块400的另一种实施方式的详细模块示意图。图4所示的该过电流保护模块400的基本结构及其基本运行方式与图2所示的实施方式相类似，但其中一个不同之处在于，图4所示的实施方式中，该过电流阈值设置单元422被配置成接收一个或者多个温度或者热参数信号403。该温度或者热参数信号403代表能量变换装置440中的一个或者多个开关器件442的温度或者热状况。在一种实施方式中，该温度或者热参数信号403可以通过与该一个或者多个开关器件442相邻设置的温度或者热传感器445测量得到。在另外一种实施方式中，该温度或者热参数信号403还可以基于一个或者多个与该开关器件442相关的电参数(例如，电流和电压)以计算或者估算得到。在图示的实施方式中，该过电流阈值设置单元422被进一步配置成设置或者调节该过电流阈值404，使其跟随温度或者热参数信号403的变化而变化。该过电流阈值设置单元422被配置成当该至少一个开关器件442相关的温度参数在第一温度范围内时产生可变的第一过电流阈值，该该过电流阈值设置单元422还被配置成当该至少一个开关器件相关的温度参数在第二温度范围内时产生可变的第二过电流阈值。
[0057]更具体而言，在一种实施方式中，该过电流阈值设置单元422被配置成使用查询表，根据温度或者热参数信号403来查询得到过电流阈值404。举例而言，当获得的温度或者热参数信号403显示该一个或者多个开关器件442的温度在增加时，该过电流阈值设置单元422可以从该查询表中查询出相对较小数值的过电流阈值404，而当该获得的温度或者热参数信号403显示该一个或者多个开关器件442的温度在降低时，该过电流阈值设置单元422可以从该查询表中查询出相对较大数值的过电流阈值。在其他实施方式中，当温度或者热参数信号403显示温度正在降低时，该过电流阈值设置单元422可以同时降低该过电流阈值404。在其他实施方式中，该过电流阈值设置单元422还可以被配置成根据其他方式，例如，在线计算，以对过电流阈值404进行设置或者调节。
[0058]图5所示为过电流保护方法3000的一种实施方式的流程图。该方法3000可以被图1-2所示的系统100中的处理器或者控制装置40执行，以保护该系统100的能量变换装置20中的一个或者多个开关器件免受过电流问题的干扰。该方法流程图3000至少一部分模块或者步骤可以编程为程序指令或者计算机软件，并保存在可以被电脑或者处理器读取的存储介质上。当该程序指令被电脑或者处理器执行时，可以实现如流程图所示的各个步骤。可以理解，电脑可读的介质可以包括易失性的和非易失性的，以任何方法或者技术实现的可移动的以及非可移动的介质。更具体言之，电脑可读的介质包括但不限于随机访问存储器，只读存储器，电可擦只读存储器，闪存存储器，或者其他技术的存储器，光盘只读存储器，数字化光盘存储器，或者其他形式的光学存储器，磁带盒，磁带，磁碟，或者其他形式的磁性存储器，以及任何其他形式的可以被用来存储能被指令执行系统访问的预定信息的存储介质。
[0059]在一种实施方式中，该方法3000可以从步骤3002开始执行。在步骤3002中，监控至少一个与能量变换装置相关的参数。在一种实施方式中，该至少一个参数可以包括电参数，例如，至少一个与该能量变换装置中一个或者多个开关器件相关的直流母线电压。如上文所述，在一种实施方式中，可以使用一个或者多个与直流母线436相邻设置的电压传感器435，来在线测量直流母线436处的直流电压。在其他实施方式中，该直流母线436处的直流电压也可以通过计算得到。在另外的实施方式中，该至少一个参数也可以包括与能量变换装置中的一个或者多个开关器件相关的温度或者热参数。该温度或者热参数可以通过与该一个或者多个开关器件422相邻设置的热或者温度传感器测量得到。在其他实施方式中，该温度或者热参数也可以通过计算得到。
[0060]在步骤3004中，该方法3000继续执行，以根据该在线监控得到的参数来设置或者调节过电流阈值，并且，该过电流阈值被设置成与跟随该监控得到的参数的变动而进行变动。如上文所述，在一种实施方式中，可以使用查询表来根据监控到的直流母线电压来查询出对应的过电流阈值。举例而言，当被监控到的直流母线电压下降到正常电压值之下时，该过电流阈值可以被设置成或者调节成具有相对较大的数值。设置相对较大的过电流阈值，特别地，比传统的通过最差状况预估的固定数值的过电流阈值还大，可以使该能量变换装置中的一个或者多个开关器件可以流过较大的电流，因此，可以扩展或者提升该能量变换装置或者系统的功率能力。在另一方面，当监控到的直流母线上升到比正常电压值大时，该过电流阈值可以被设置或者调节成具有相对较小的数值，在一些情形下，该相对较小的过电流阈值仍然比传统的固定数值的过电流阈值还大，仍然可以提升或者扩展该能量变换装置或者系统的功率能力，而在另外一些情形下，该相对较小的过电流阈值比传统的固定数值的过电流阈值还小，此可以给该一个或者多个开关器件提供更好的过电流保护。此外，在一种实施方式中，该过电流阈值可以被设置或者调节成在监控的直流电压在第一电压范围内时(例如，从大约零伏特至大约Ud。J该过电流阈值可以被设置成具有恒定的数值。并且，当该监控到的直流母线电压在第二电压范围内时(例如，从大约Udc0至大约Utk niax)时，该过电流阈值可以被设置成以线性方式跟随该直流母线电压而变化。
[0061]仍然在步骤3004中，在另外一种实施方式中，可以根据在线监控的温度或者热参数来设置或者调节过电流阈值。例如，当该至少一个开关器件相关的温度参数在第一温度范围内时产生可变的第一过电流阈值，当该至少一个开关器件相关的温度参数在第二温度范围内时产生可变的第二过电流阈值。
[0062]在步骤3006中，该方法3000继续执行判断操作，以判定该一个或者多3个开关器件的电流是否满足该在线设置或者调节的过电流阈值。如果该判断结果为真，也即，该一个或者多个开关器件的电流等于或者大于该在线设置或者调节的过电流阈值，该方法转向步骤3008执行，而如果该判断结构为否，也即，该一个或者多个开关器件的电流等于或者小于该在线设置或者调节的过电流阈值时，该方法返回步骤3002执行，以继续监控至少一个系统参数。在此提及的一个或者多个开关器件的电流可以包括在过去一个或者控制周期内流经该开关器件的电流，也可以包括在当前或者未来一个或者多个控制周期内，可能流过该一个或者多个开关器件的电流。
[0063]在步骤3008中，继续上述在步骤3006中所作的肯定判断结果，也即，一个或者多个开关器件中的电流等于或者大于在线设置或者调节的过电流阈值时，该方法3000继续执行，以产生至少一个过电流标记信号。该至少一个过电流标记信号被用来启动一个或者多个保护动作，以保护该一个或者多个开关器件免受过电流问题干扰。举例而言，如上文结合图2所述，该过电流标记信号412可以被传送给门极驱动器426，然后由该门极驱动器426传送控制信号416给该能量变换装置440，以关闭该能量变换装置在440中的一个或者多个开关器件。在替换的实施方式中，该过电流标记信号412还可以被用来传送控制信号416，以关闭该能量变换装置440，或者关闭整个系统100。
[0064]如上结合图5所述的流程图可以通过多种方式进行修改。举例而言，在一些实施方式中，该方法3000还可以包括其他未图示的一个或者多个模块或者步骤。在一种实施方式中，该方法可以包括3000这样的模块或者步骤，其可以在步骤3004之后执行。在这样的模块或者步骤中，该能量变换装置440可以被控制成提供一个恒定的功率输出。例如，当该过电流阈值被设置或者调节成具有较大的数值时，该能量变换装置440可以被控制成提供减低的输出电压以及增加的输出电流，以此维持该能量变换装置440输出功率的恒定。在另外一种实施方式中，当该过电流阈值被设置成或者调节成具有较小的数值时，该能量变换装置440可以被控制成提供增加的输出电压以及降低的输出电流，以此维持该能量变换装置440输出功率的恒定。
[0065]虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【权利要求】
1.一种能量变换系统，其特征在于:该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置；该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件；该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该能量变换系统运作相关的至少一个参数；其中，该控制装置还被配置成根据监控得到的与该能量变换系统运作相关的至少一个参数产生过电流阈值，并且该过电流阈值部分地根据该至少一个参数的变化而变化。
2.如权利要求1所述的能量变换系统，其特征在于:该控制装置进一步被配置成判定该监控到的流过该至少一个开关器件的电流是否等于或者大于该变化的过电流阈值，并且在该监控到的流过该至少一个开关器件的电流等于或者大于该变化的过电流阈值时，传送过电流标志信号，该过电流标志信号被用来关断该至少一个开关器件。
3.如权利要求1所述的能量变换系统，其特征在于:该控制装置进一步被配置成判定该监控到的流过该至少一个开关器件的电流是否等于或者大于该变化的过电流阈值，并且在该监控到的流过该至少一个开关器件的电流等于或者大于该变化的过电流阈值时，传送过电流标志信号，该过电流标志信号被用来关断该能量变换装置。
4.如权利要求1所述的能量变换系统，其特征在于:该控制装置进一步被配置成判定该监控到的流过该至少一个开关器件的电流是否等于或者大于该变化的过电流阈值，并且在该监控到的流过该至少一个开关器件的电流等于或者大于该变化的过电流阈值时，传送过电流标志信号，该过电流标志信号被用来关断该能量变换系统。
5.如权利要求1所述的能量变换系统，其特征在于:该控制装置监控到的流过该至少一个开关器件的电流代表在过去的一个或者多个控制周期内流过该至少一个开关器件的电流。
6.如权利要求1所述的能量变换系统，其特征在于:该控制装置监控到的流过该至少一个开关器件的电流代表预测的在未来一个或者多个控制周期内流过该至少一个开关器件的电流。
7.如权利要求1所述的能量变换系统，其特征在于:用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成在该监控到的直流母线电压小于正常直流电压时，产生恒定数值的过电流阈值，并且该恒定数值的过电流阈值小于传统的根据最坏场景估计而设定的过电流阈值。
8.如权利要求1所述的能量变换系统，其特征在于:用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成随着该过电流阈值的增加而减小该能量变换装置的输出电压，并且增大该能量变换装置的输出电流。
9.如权利要求1所述的 能量变换系统，其特征在于:用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成在监控的直流母线电压大于正常直流电压时，产生跟随该监控的直流母线电压呈线性变化的过电流阈值。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于:该监控的直流母线电压和可变过电压阈值之间的线性度受与该能量变换装置相关联的缓冲电路限制。
11.如权利要求13所述的系统，其特征在于:用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数的包括作用到该至少一个开关器件的直流母线电压，该控制装置进一步被配置成在所监控的直流母线电压增加时线性地降低该过电流阈值，该控制装置进一步配置成在该过电流阈值降低时，增大该能量变换装置的输出电压，并且减小该能量变换装置的输出电流。
12.如权利要求8或者11所述的系统，其特征在于:该控制装置进一步被配置成在该过电流阈值变化时，通过改变与该能量变换装置相连的电机的励磁，以实现对该能量变换装置的输出电压的改变。
13.如权利要求1所述的系统，其特征在于:用于产生该可变过电流阈值的该至少一个参数包括与该至少一个开关器件相关的温度数据。
14.一种能量变换系统，其特征在于:该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置；该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件；该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该能量变换系统运作相关的直流母线电压；其中，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第一电压范围内时产生数值恒定的第一过电流阈值，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第二电压范围内时产生随该直流母线电压线性变化的第二过电流阈值。
15.一种能量变换系统，其特征在于:该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置；该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件以及缓冲电路，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件，该缓冲电路与该至少一个开关器件并联连接，该缓冲电路被配置成用于在该至少一个开关器件被关断时提供泄流路径；该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该能量变换系统运作相关的直流母线电压；其中，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第一电压范围内时产生数值恒定的第一过电流阈值，该控制装置还被配置成当该监控得到的与该能量变换系统运作相关的直流母线电压在第二电压范围内时产生随该直流母线电压线性变化的第二过电流阈值，并且该直流母线电压和该第二过电流阈值之间的线性度受该缓冲电路限制。
16.一种能量变换系统，其特征在于:该能量变换系统包括能量变换装置和控制装置；该能量变换装置被配置成将一种形式的电能变换成另一种形式的电能，该能量变换装置包括至少一个开关器件，该至少一个开关器件可以被关断以阻止电流流过该至少一个开关器件；该控制装置与该能量变换装置电性连接，该控制装置被配置成监控流过该至少一个开关器件的电流，该控制装置还被配置成监控与该至少一个开关器件相关的温度参数；其中，该控制装置还被配置成当该至少一个开关器件相关的温度参数在第一温度范围内时产生可变的第一过电流阈值，该控制装置还被配置成当该至少一个开关器件相关的温度参数在第二温度范围内时产生可变 的第二过电流阈值。
17.—种过电流保护模块，该过电流保护模块与包括至少一个开关器件的能量变换装置电连接，其特征在于:该过电流保护模块包括过电流阈值设置单元和过电流判断单元，该过电流阈值设置单元被配置成接收至少一个与该能量变换装置运作相关的参数，该过电流阈值设置单元还被配置成产生一个相对该接收的至少一个参数变动的过电流阈值；该过电流判断单元与该过电流阈值设置单元电性连接，该过电流判断单元被配置成从该过电流设置单元接收数值可变的过电流阈值，还接收监控到的流过该能量变换装置中的该至少一个开关器件的电流，该过电流判断单元还被配置成将该监控到的流过该能量变换装置中的该至少一个开关器件的电流与从该过电流设置单元接收到的数值可变的过电流阈值进行比较，并在该监控到的流过该能量变换装置中的该至少一个开关器件的电流大于该从过电流设置单元接收到的数值可变的过电流阈值时，提供过电流标记信号。
18.—种过电流阈值设置方法，其特征在于:该方法至少包括如下步骤:监控与能量变换装置运作相关的至少一个参数；以及 根据该监控得到的与该能量变换装置运作相关的至少一个参数设置一个相对该监控得到的至少一个参数进行变化的过电流阈值。
19.一种过电流保护方法，其特征在于:该方法至少包括如下步骤: 接收至少一个电信号，该至少一个电信号指示流过能量变换装置中设置的至少一个开关器件的电流； 判定该接收到的代表流过该能量变换装置中设置的至少一个开关器件的电流的至少一个电信号是否等于或者大于可变的过电流阈值，其中该可变的过电流阈值通过在线监控的与该能量变换装置运作相关的一个或者多个参数进行调节；以及 在该接收到的代表流过该能量变换装置中设置的至少一个开关器件的电流的至少一个电信号等于或者大于该 可变的过电流阈值时，发送至少一个过电流标记信号。
【文档编号】H02H7/10GK103795034SQ201210425030
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】沈捷, S.施勒德, 陈昆仑, 秦来贵 申请人:通用电气公司