直流分量检测方法、抑制方法、装置及功率变换器与流程

本技术涉及电力电子，特别是涉及一种直流分量检测方法、抑制方法、装置及功率变换器。

背景技术：

1、功率变换器一般包括开关器件和磁性元件，用于进行功率变换，如dc-dc变换器、dc-ac变换器，其中，磁性元件一般包括变压器以及电感。功率变换器在工作时，由于器件参数不一致、寄生参数以及驱动模块时延等问题，流过变压器的电流可能会存在直流分量，直流分量会导致变压器磁芯偏磁进而造成损耗增大。当直流分量达到一定程度时，甚至还会导致磁芯饱和，损坏电路。因此，现有技术中往往通过增加用于隔绝直流的串联电容，避免直流电流的影响。然而，增加隔直电容是一种被动防范直流分量的方式，无法实现直流分量的主动检测。且隔直电容在使用中会有过热的风险，并会显著增加系统的成本和体积。

技术实现思路

1、本技术中提供了一种直流分量检测方法、抑制方法、装置及功率变换器。

2、第一个方面，在本实施例中提供了一种直流分量检测方法，所述方法应用于功率变换器，所述功率变换器包括变压器、分别与所述变压器连接的原边电路和副边电路，所述方法包括：

3、对所述功率变换器的原边电路或副边电路的端口电压进行检测，得到检测信号，其中，所述端口电压为原边电路或副边电路与变压器连接的端口的电压；

4、基于所述检测信号，确定所述功率变换器是否存在直流分量。

5、在其中的一些实施例中，所述对所述功率变换器的原边电路或副边电路的端口电压进行检测，得到检测信号包括：

6、对所述端口电压进行采样，得到采样信号；

7、将所述采样信号与预先设置的参考信号进行比较，得到检测信号。

8、在其中的一些实施例中，所述对所述端口电压进行采样，得到采样信号包括：

9、对所述端口电压进行差分采样，得到差分信号；

10、对所述差分信号施加直流偏置，得到采样信号。

11、在其中的一些实施例中，所述基于所述检测信号，确定所述功率变换器是否存在直流分量包括：

12、在所述检测信号的占空比满足预先设置的占空比判定条件的情况下，确定所述功率变换器不存在直流分量，否则存在直流分量。

13、在其中的一些实施例中，所述占空比判定条件包括：

14、所述检测信号的占空比等于预设占空比；或

15、包括所述端口电压的正向占空比信息的检测信号的占空比和包括端口电压的负向占空比信息的检测信号的占空比相等。

16、第二个方面，在本实施例中提供了一种直流分量抑制方法，所述方法包括：

17、基于第一个方面所述的直流分量检测方法，检测所述功率变换器中是否存在直流分量；

18、当存在直流分量时，基于检测信号的占空比，对所述直流分量进行抑制。

19、在其中的一些实施例中，所述基于检测信号的占空比，对所述直流分量进行抑制包括：

20、在所述检测信号的占空比处于预先设置的占空比阈值范围内时，基于所述检测信号的占空比和参考占空比，确定对应的原边电路或副边电路的驱动占空比；

21、基于所述驱动占空比生成对应的驱动信号，对对应的所述原边电路或副边电路进行驱动以抑制所述直流分量。

22、在其中的一些实施例中，所述参考占空比为设定值，或基于所述端口电压的正向占空比和负向占空比得到。

23、在其中的一些实施例中，所述基于检测信号的占空比，对所述直流分量进行抑制还包括：

24、在所述检测信号的占空比处于所述占空比阈值范围以外时，控制所述功率变换器停止工作。

25、第三个方面，在本实施例中提供了一种直流分量检测装置，所述装置应用于功率变换器，所述功率变换器包括变压器、分别与所述变压器连接的原边电路和副边电路，所述装置包括：

26、检测模块，用于对所述功率变换器的原边电路或副边电路的端口电压进行检测，得到检测信号，其中，所述端口电压为原边电路或副边电路与变压器连接的端口的电压；

27、控制模块，用于基于所述检测信号，确定所述功率变换器是否存在直流分量。

28、在其中的一些实施例中，所述检测模块包括：

29、采样电路，用于对所述端口电压进行采样，得到采样信号；

30、比较电路，用于将所述采样信号与预先设置的参考信号进行比较，得到检测信号。

31、在其中的一些实施例中，所述采样电路包括：

32、差分采样单元，用于对所述端口电压进行差分采样，得到差分信号；

33、直流偏置单元，用于对所述差分信号施加直流偏置，得到采样信号。

34、在其中的一些实施例中，所述采样电路还包括：

35、隔离传输单元，用于将所述采样信号隔离传输至所述比较电路。

36、在其中的一些实施例中，所述控制模块用于在所述检测信号的占空比满足预先设置的占空比判定条件的情况下，判定所述功率变换器不存在直流分量，否则判定所述功率变换器存在直流分量。

37、在其中的一些实施例中，所述占空比判定条件包括：

38、所述检测信号的占空比等于预设占空比；或

39、包括所述端口电压的正向占空比信息的检测信号的占空比和包括端口电压的负向占空比信息的检测信号的占空比相等。

40、第四个方面，在本实施例中提供了一种直流分量抑制装置，所述装置应用于功率变换器，所述功率变换器包括变压器、分别与所述变压器连接的原边电路和副边电路，所述装置包括：

41、如第三个方面所述的直流分量检测装置，当存在直流分量时，所述直流分量检测装置的控制模块基于所述检测信号的占空比，对所述直流分量进行抑制。

42、在其中的一些实施例中，所述直流分量抑制装置还包括驱动模块，

43、在所述检测信号的占空比处于预先设置的占空比阈值范围以外的情况下，所述控制模块控制所述功率变换器停止工作；和/或

44、在所述检测信号的占空比处于所述占空比阈值范围内的情况下，所述控制模块基于所述检测信号的占空比获取驱动占空比，所述驱动模块基于所述驱动占空比生成对应的驱动信号，对所述直流分量进行抑制。

45、第五个方面，在本实施例中提供了一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器包括：变压器、分别与所述变压器连接的原边电路和副边电路，以及如第三个方面所述的直流分量检测装置。

46、在其中的一些实施例中，所述原边电路或副边电路为全桥逆变电路、半桥逆变电路、全桥整流电路、半桥整流电路、多电平逆变电路、周波变换电路中的任意一种。

47、在其中的一些实施例中，所述功率变换器为dc-dc变换器或dc-ac变换器。

48、与相关技术相比，在本实施例中提供的直流分量检测方法，通过对功率变换器的原边电路或副边电路的端口电压进行检测，得到检测信号；基于检测信号，确定功率变换器是否存在直流分量，实现了对功率变换器中是否存在直流分量的主动检测，该检测方法简单、成本更低。

49、本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。