一种驱动电源的制作方法
本技术涉及电网,尤其涉及一种驱动电源。
背景技术:
1、驱动电源需要向电机输入稳定、低谐波的三相交流电压信号,以保证电机的平稳运行。
2、相关技术中,驱动电源普遍采用两级式功率变换技术方案。前级为隔离型直流-直流变换器,后级为三相电压型逆变器。其中,隔离型直流-直流变换器将电池输入的低压直流电压信号转换为中间直流母线电压信号。三相电压型逆变器将隔离型直流-直流变换器输入的中间直流母线电压信号,转换为三相交流电压信号,以驱动电机。
3、但是,该两级式方案需要经过直流-直流隔离变换与直流-交流逆变两次功率转换,导致相关技术中的驱动电源存在能量转换效率低下的问题。
技术实现思路
1、本技术实施例提供的一种驱动电源,利用单次功率转换,即可输出三相交流电压信号,提高了能量转换效率。
2、第一方面,本技术实施例提供一种驱动电源,包括:原边变换电路、隔离变压器以及副边三相逆变输出电路,隔离变压器分别与原边变换电路以及副边三相逆变输出电路连接;其中,
3、原边变换电路,用于接收电池输入的直流电压信号,并将直流电压信号转换为第一交流电压信号;
4、隔离变压器,用于接收原边变换电路输入的第一交流电压信号,并感应生成三组第二交流电压信号;
5、副边三相逆变输出电路,用于接收隔离变压器输入的三组第二交流电压信号,并对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号;其中,三相正弦交流电压信号用于驱动电机。
6、在一种实现方式中,驱动电源还包括控制电路;控制电路分别与原边变换电路、副边三相逆变输出电路以及电机连接;其中,控制电路,用于:
7、检测电机的实际电流信号;
8、根据实际电流信号和目标电流信号,确定调整指令;其中,调整指令指示减少占空比或者增大占空比;
9、向原边变换电路发送调整指令,并向副边三相逆变输出电路发送调整指令;
10、相应的,原边变换电路,具体用于根据调整指令,将直流电压信号转换为第一交流电压信号;
11、副边三相逆变输出电路,具体用于根据调整指令,对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理。
12、在一种实现方式中,控制电路,具体用于:
13、确定实际电流信号是否大于目标电流信号;
14、在确定出实际电流信号大于目标电流信号的情况下,确定调整指令指示减少占空比;或者,
15、在确定出实际电流信号小于目标电流信号的情况下,确定调整指令指示增大占空比。
16、在一种实现方式中,控制电路,还用于:
17、监测电机的定子电压信号和定子电流信号,并采用二阶广义积分算法,对定子电压信号和定子电流信号进行处理,得到基波分量;
18、根据基波分量,确定反电动势相位信息,并根据反电动势相位信息,确定电机的转子角度;
19、向副边三相逆变输出电路发送转子角度;
20、相应的,副边三相逆变输出电路,具体用于根据转子角度以及调整指令,对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理。
21、在一种实现方式中,副边三相逆变输出电路,具体用于:
22、根据调整指令,确定三组第二交流电压信号的目标平均占空比;
23、根据转子角度,以及目标平均占空比,确定各个第二交流电压信号的目标占空比;
24、针对任一第二交流电压信号,根据第二交流电压信号的目标占空比,对第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理。
25、在一种实现方式中,隔离变压器包括三个副边绕组和n个原边绕组,副边三相逆变输出电路包括三个目标桥臂,副边绕组与目标桥臂一一对应;n为大于或等于1的正整数;隔离变压器,用于:
26、通过原边绕组,接收原边变换电路输入的第一交流电压信号;
27、通过副边绕组,感应生成第二交流电压信号,并向副边绕组对应的目标桥臂,发送第二交流电压信号。
28、在一种实现方式中,副边三相逆变输出电路包括三个目标桥臂,目标桥臂包括第一功率开关管组和第二功率开关管组;
29、副边三相逆变输出电路,具体用于:
30、针对任一目标桥臂,在目标桥臂接收到的第二交流电压信号为正电压信号的情况下,控制目标桥臂中的第一功率开关管组断开,控制目标桥臂中的第二功率开关管组闭合,并通过目标桥臂中的第二功率开关管组,对正电压信号进行脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号中的单相正弦交流电压信号;
31、或者,在目标桥臂接收到的第二交流电压信号为负电压信号的情况下,控制目标桥臂中的第二功率开关管组断开,控制目标桥臂中的第一功率开关管组闭合,并通过目标桥臂中的第一功率开关管组,对负电压信号进行脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号中的单相正弦交流电压信号。
32、在一种实现方式中,第一功率开关管组包括第一功率开关管和第二功率开关管,第二功率开关管组包括第三功率开关管和第四功率开关管;
33、第一功率开关管的漏极和第三功率开关管的漏极连接,且第一功率开关管和第三功率开关管反向串联;
34、第二功率开关管的漏极和第四功率开关管的漏极连接,且第二功率开关管和第四功率开关管反向串联。
35、在一种实现方式中,副边三相逆变输出电路包括多个待选桥臂;副边三相逆变输出电路,还用于:
36、监测多个待选桥臂的使用状态;
37、根据多个待选桥臂的使用状态,从多个待选桥臂中,确定目标桥臂。
38、在一种实现方式中,隔离变压器的工作频率大于目标频率。
39、第二方面,本技术实施例提供一种驱动方法,应用于驱动电源,驱动电源包括:原边变换电路、隔离变压器以及副边三相逆变输出电路,隔离变压器分别与原边变换电路以及副边三相逆变输出电路连接;该方法包括:
40、原边变换电路接收电池输入的直流电压信号,并将直流电压信号转换为第一交流电压信号;
41、隔离变压器接收原边变换电路输入的第一交流电压信号,并感应生成三组第二交流电压信号;
42、副边三相逆变输出电路接收隔离变压器输入的三组第二交流电压信号,并对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号;其中,三相正弦交流电压信号用于驱动电机。
43、在一种实现方式中,驱动电源还包括控制电路;控制电路分别与原边变换电路、副边三相逆变输出电路以及电机连接;该方法还包括:
44、控制电路检测电机的实际电流信号;
45、控制电路根据实际电流信号和目标电流信号,确定调整指令;其中,调整指令指示减少占空比或者增大占空比;
46、向原边变换电路发送调整指令,并向副边三相逆变输出电路发送调整指令;
47、相应的,原边变换电路将直流电压信号转换为第一交流电压信号,包括:
48、原边变换电路根据调整指令,将直流电压信号转换为第一交流电压信号;
49、副边三相逆变输出电路对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理,包括:
50、副边三相逆变输出电路根据调整指令,对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理。
51、在一种实现方式中,控制电路根据实际电流信号和目标电流信号,确定调整指令,包括:
52、控制电路确定实际电流信号是否大于目标电流信号;
53、控制电路在确定出实际电流信号大于目标电流信号的情况下,确定调整指令指示减少占空比;或者,
54、控制电路在确定出实际电流信号小于目标电流信号的情况下,确定调整指令指示增大占空比。
55、在一种实现方式中,该方法还包括:
56、控制电路监测电机的定子电压信号和定子电流信号,并采用二阶广义积分算法,对定子电压信号和定子电流信号进行处理,得到基波分量;
57、控制电路根据基波分量,确定反电动势相位信息,并根据反电动势相位信息,确定电机的转子角度;
58、控制电路向副边三相逆变输出电路发送转子角度;
59、相应的,副边三相逆变输出电路根据调整指令,对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理,包括:
60、副边三相逆变输出电路根据转子角度以及调整指令,对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理。
61、在一种实现方式中,副边三相逆变输出电路对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号,包括:
62、副边三相逆变输出电路根据调整指令,确定三组第二交流电压信号的目标平均占空比;
63、副边三相逆变输出电路根据转子角度,以及目标平均占空比,确定各个第二交流电压信号的目标占空比;
64、针对任一第二交流电压信号,副边三相逆变输出电路根据第二交流电压信号的目标占空比,对第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理。
65、在一种实现方式中,隔离变压器包括三个副边绕组和n个原边绕组,副边三相逆变输出电路包括三个目标桥臂,副边绕组与目标桥臂一一对应;n为大于或等于1的正整数;隔离变压器接收原边变换电路输入的第一交流电压信号,并感应生成三组第二交流电压信号,包括:
66、隔离变压器通过原边绕组,接收原边变换电路输入的第一交流电压信号;
67、隔离变压器通过副边绕组,感应生成第二交流电压信号,并向副边绕组对应的目标桥臂,发送第二交流电压信号。
68、在一种实现方式中,副边三相逆变输出电路包括三个目标桥臂,目标桥臂包括第一功率开关管组和第二功率开关管组;
69、副边三相逆变输出电路对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号,包括:
70、针对任一目标桥臂,副边三相逆变输出电路在目标桥臂接收到的第二交流电压信号为正电压信号的情况下,控制目标桥臂中的第一功率开关管组断开,并通过目标桥臂中的第二功率开关管组,对正电压信号进行脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号中的单相正弦交流电压信号;
71、或者,副边三相逆变输出电路在目标桥臂接收到的第二交流电压信号为负电压信号的情况下,控制目标桥臂中的第二功率开关管组断开,并通过目标桥臂中的第一功率开关管组,对负电压信号进行脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号中的单相正弦交流电压信号。
72、在一种实现方式中,第一功率开关管组包括第一功率开关管和第二功率开关管,第二功率开关管组包括第三功率开关管和第四功率开关管;
73、第一功率开关管的漏极和第三功率开关管的漏极连接,且第一功率开关管和第三功率开关管反向串联;
74、第二功率开关管的漏极和第四功率开关管的漏极连接,且第二功率开关管和第四功率开关管反向串联。
75、在一种实现方式中,副边三相逆变输出电路包括多个待选桥臂;方法还包括:
76、副边三相逆变输出电路监测多个待选桥臂的使用状态;
77、副边三相逆变输出电路根据多个待选桥臂的使用状态,从多个待选桥臂中,确定目标桥臂。
78、在一种实现方式中,隔离变压器的工作频率大于目标频率。
79、本技术实施例提供一种驱动电源,该驱动电源包括原边变换电路、隔离变压器以及副边三相逆变输出电路,隔离变压器分别与原边变换电路以及副边三相逆变输出电路连接。其中,原边变换电路,用于接收电池输入的直流电压信号,并将直流电压信号转换为第一交流电压信号。隔离变压器,用于接收原边变换电路输入的第一交流电压信号,并感应生成三组第二交流电压信号。副边三相逆变输出电路,用于接收隔离变压器输入的三组第二交流电压信号,并对三组第二交流电压信号进行空间矢量脉宽调制处理,得到三相正弦交流电压信号;其中,三相正弦交流电压信号用于驱动电机。相对于相关技术中需要两次功率转换而言,本技术实施例的驱动电源,仅在基于第一交流电压信号感应生成三组第二交流电压信号时,发生了功率转换,降低了功率转换次数,从而提高了能量转换效率。
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