[发明专利]用于有源前端应用的线性和非线性动态总线控制

权利要求书

1.一种电力转换器，包括：

AC输入，包括AC节点；

DC输出，包括第一DC节点和第二DC节点；

与所述AC输入和所述DC输出耦接的开关电路，所述开关电路包括开关装置，所述开关装置分别被配置成根据多个开关控制信号中的相应一个将所述AC节点中的一个与所述第一DC节点和所述第二DC节点中的相应一个选择性地耦接；以及

控制器，包括：

调制指数控制器，被配置成根据总线控制输入来计算调制指数，

调制器，被配置成根据所述调制指数来生成所述开关控制信号，以使所述开关电路控制所述DC输出处的DC总线电压，以及

动态总线控制器，被配置成根据所述DC输出处的DC总线电压、所述DC输出处的电力流方向和所述DC输出处的电力来生成所述总线控制输入。

2.根据权利要求1所述的电力转换器，其中，所述动态总线控制器包括：

电压调节器，被配置成在第一电压极限与第二电压极限之间选择性地调节DC总线电压；以及

电力限制器，被配置成根据DC总线电压来限制所述DC输出处的电力。

3.根据权利要求2所述的电力转换器，其中，所述电力限制器被配置成：

对于所述DC输出处的电力流的再生方向，在DC总线电压的整数N个范围中的每个范围中，将所述DC输出处的电力限制为N个恒定再生电力极限值中的选定的相应的一个极限值，其中，N大于1；以及

对于所述DC输出处的电力流的马达方向，在DC总线电压的所述整数N个范围中的每个范围中，将所述DC输出处的电力限制为N个恒定马达电力极限值中的选定的相应的一个极限值。

4.根据权利要求3所述的电力转换器，

其中，所述再生电力极限值中的连续再生电力极限值随着DC总线电压的范围的增大而增加；以及

其中，所述马达电力极限值中的连续马达电力极限值随着DC总线电压的范围的增大而减小。

5.根据权利要求3所述的电力转换器，其中，N大于2。

6.根据权利要求2所述的电力转换器，其中，所述电力限制器被配置成：

对于所述DC输出处的电力流的再生方向，将所述DC输出处的电力限制为根据DC总线电压的第一非线性函数而计算出的值；以及

对于所述DC输出处的电力流的马达方向，将所述DC输出处的电力限制为根据DC总线电压的第二非线性函数而计算出的值。

7.根据权利要求6所述的电力转换器，

其中，所述第一非线性函数随着DC总线电压值的增加而增加；以及

其中，所述第二非线性函数随着DC总线电压值的增加而减小。

8.根据权利要求6所述的电力转换器，其中，所述第一非线性函数和所述第二非线性函数的阶数大于2。

9.根据权利要求1所述的电力转换器，其中，所述动态总线控制器被配置成：

对于所述DC输出处的电力流的再生方向，在DC总线电压的整数N个范围中的每个范围中，将所述DC输出处的电力限制为N个恒定再生电力极限值中的选定的相应的一个极限值，其中，N大于1；以及

对于所述DC输出处的电力流的马达方向，在DC总线电压的所述整数N个范围中的每个范围中，将所述DC输出处的电力限制为N个恒定马达电力极限值中的选定的相应的一个极限值。

10.根据权利要求9所述的电力转换器，

其中，所述再生电力极限值中的连续再生电力极限值随着DC总线电压的范围的增大而增加；以及

其中，所述马达电力极限值中的连续马达电力极限值随着DC总线电压的范围的增大而减小。