单相电压重构方法、装置和逆变器与流程

专利检索2026-02-02  1


本发明涉及空调器,特别涉及一种单相电压重构方法、装置和逆变器。


背景技术:

1、目前,对于交流电压的采样和重构,包括在交流侧采样与整流侧采样两种方式。在整流桥前端采样时,需要偏置处理及过零检测,才能准确知道波形的完整信息,这种采样方式拓扑复杂,因此采样模块成本较高;在整流后采样时,只需要简单的采样模块,但整流后的电压只有正半波信号,无法确定过零点以及后半波信号的波形,因此电压重构较难恢复。


技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种单相电压重构方法、装置和逆变器,旨在在降低采样模块硬件成本的同时,能够实现交流电源的电压波形重构。

2、为实现上述目的,本发明提出的单相电压重构方法,应用于逆变器,所述逆变器包括整流电路,所述整流电路的输入端用于接入交流电源,所述单相电压重构方法包括:

3、获取所述整流电路在预设时段内的输出电压及电压峰值;

4、对所述输出电压及所述电压峰值进行多次计算,获取对应的二倍角函数的电压波形;

5、对所述二倍角函数的电压波形进行锁相处理,获取对应的第一角度值;

6、根据所述第一角度值及所述电压峰值获取目标电压,并将所述目标电压的电压波形作为重构后的所述交流电源的电压波形。

7、在一些实施例中,所述对所述输出电压及所述电压峰值进行计算,获取对应的二倍角函数的电压波形包括:

8、将所述输出电压除以所述电压峰值,获取所述输出电压与所述电压峰值之间的三角函数的绝对值的电压波形;

9、对所述绝对值的电压波形进行二倍角计算,获取对应的二倍角函数的电压波形。

10、在一些实施例中,所述根据所述第一角度值及所述电压峰值获取目标电压包括:

11、根据所述二倍角函数与所述三角函数之间的角度关系,对所述第一角度值进行倍数计算,得到所述三角函数的第二角度值;

12、根据所述目标电压与具有所述第二角度值的所述三角函数,以及所述电压峰值的关系,计算得到所述目标电压。

13、在一些实施例中,所述三角函数为正弦函数,所述根据所述目标电压与具有所述第二角度值的所述三角函数,以及所述电压峰值的关系,计算得到所述目标电压包括:

14、将具有所述第二角度值的所述正弦函数与所述电压峰值的进行乘积计算,获得所述目标电压的电压波形。

15、在一些实施例中,所述根据采样到的所述输出电压获取电压峰值包括:

16、根据所述交流电源的工作周期,对所述整流电路的输出电压进行多次采样,得到对应的多个采样电压值;其中,对所述交流电源采样的次数与所述交流电源的工作周期正相关;

17、将多个所述采样电压值按照数值大小进行排序,将数值最大的采样电压值作为所述电压峰值。

18、本发明还提出一种单相电压重构装置,应用于逆变器,所述逆变器包括整流电路,所述整流电路的输入端用于接入交流电源,所述单相电压重构装置包括:

19、采样模块,用于获取所述整流电路在预设时段内的输出电压及电压峰值,并输出;

20、处理模块,用于对接收到的所述输出电压及所述电压峰值进行多次计算,获取对应的二倍角函数的电压波形,并输出;

21、锁相模块,用于对所述二倍角函数的电压波形进行锁相处理,获取对应的第一角度值;

22、所述处理模块还用于根据所述第一角度值及所述电压峰值获取目标电压,并将所述目标电压的电压波形作为重构后的所述交流电源的电压波形。

23、在一些实施例中,所述整流电路的输出端包括正相输出端及反相输出端,所述采样模块包括:

24、第一电阻及第二电阻,所述第一电阻的第一端用于接入所述整流电路的正向输出端,所述第一电阻的第二端与所述处理模块电连接,且与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端接地。

25、在一些实施例中,所述锁相模块包括:

26、乘法器,所述乘法器的第一输入端用于接入二倍角函数的电压波形,以及,获取所述二倍角函数的电压波形与预设的震荡波形之间的相位差,并输出;

27、pi控制器,所述pi控制器用于根据所述相位差,对所述震荡波形的工作频率进行反馈处理,输出对应的目标频率,以调节所述震荡波形;

28、积分器,所述积分器用于将所述目标频率进行积分处理,获取所述目标频率对应的震荡波形的当前角度值,作为第一角度值;

29、函数反馈模块,所述函数反馈模块用于对所述当前角度值进行函数计算,并将计算得到的反馈函数输出至所述乘法器,以通过所述反馈函数的电压波形与所述二倍角函数的电压波形的相位差调节所述震荡波形,直至所述震荡波形与所述二倍角函数的电压波形相位差为零。

30、本发明还提出一种逆变器,包括整流电路及上述的单相电压重构装置;

31、所述整流电路的输入端用于接入交流电源,所述整流电路的输出端与所述单相电压重构装置电连接。

32、在一些实施例中,所述整流电路的输出端包括正相输出端及反相输出端,所述逆变器还包括:

33、电感,所述电感的第一端与所述整流电路的正相输出端连接;

34、二极管,所述二极管的阳极与所述电感的输出端连接,所述二极管的阴极用于接入外部负载;

35、电容,并联于所述二极管的阴极与所述整流电路的反相输出端。

36、本发明还提出一种空调器,包括上述的逆变器。

37、本发明还提出一种存储介质,包括上述的单相电压重构方法。

38、本发明技术方案通过利用检测到的整流电路的输出电压与电压峰值之间的函数关系,以及所述函数与其对应的二倍角函数之间的平方关系,能够通过所述输出电压与所述电压峰值直接计算得到所述二倍角函数的电压波形,由于所求得的二倍角函数的电压波形为具有一个完整周期的正余弦波形,因此能够利用锁相技术求得其对应的第一角度值,进而根据所述第一角度值及所述电压峰值对交流电源的电压波形进行重构,无需设置过零点检测,也无需滤除过零点处的信号干扰,从而实现在降低采样模块硬件成本的同时,对整流后的输出电压波形为半波信号,进行零点和电压波形的重构。



技术特征:

1.一种单相电压重构方法,应用于逆变器,所述逆变器包括整流电路,所述整流电路的输入端用于接入交流电源,其特征在于,所述单相电压重构方法包括:

2.如权利要求1所述的单相电压重构方法,其特征在于,所述对所述输出电压及所述电压峰值进行多次计算,获取对应的二倍角函数的电压波形包将所述输出电压除以所述电压峰值,获取所述输出电压与所述电压峰值之间的三角函数的绝对值的电压波形;

3.如权利要求2所述的单相电压重构方法,其特征在于,所述根据所述第一角度值及所述电压峰值获取目标电压包括:

4.如权利要求3所述的单相电压重构方法,其特征在于,所述三角函数为正弦函数,所述根据所述目标电压与具有所述第二角度值的所述三角函数,以及所述电压峰值的关系,计算得到所述目标电压包括:

5.如权利要求1所述的单相电压重构方法,其特征在于,所述获取所述整流电路在预设时段内的输出电压及电压峰值包括:

6.一种单相电压重构装置,应用于逆变器,所述逆变器包括整流电路,所述整流电路的输入端用于接入交流电源,其特征在于,包括:

7.如权利要求6所述的单相电压重构装置,所述整流电路的输出端包括正相输出端及反相输出端,其特征在于,所述采样模块包括:

8.如权利要求6所述的单相电压重构装置,其特征在于,所述锁相模块包括:

9.一种逆变器,其特征在于,包括整流电路及如权利要求6-8任意一项所述的单相电压重构装置;

10.如权利要求9所述的逆变器,其特征在于,所述整流电路的输出端包括正相输出端及反相输出端,所述逆变器还包括:


技术总结
本发明公开一种单相电压重构方法、装置和逆变器,其中,单相电压重构方法包括:获取所述整流电路在预设时段内的输出电压及电压峰值;对所述输出电压及所述电压峰值进行多次计算,获取对应的二倍角函数的电压波形;对所述二倍角函数的电压波形进行锁相处理,获取对应的第一角度值;根据所述第一角度值及所述电压峰值获取目标电压,并将所述目标电压的电压波形作为重构后的所述交流电源的电压波形;本发明技术方案旨在在降低采样模块硬件成本的同时,能够实现交流电源的电压波形重构。

技术研发人员:陈友樟,马争先,叶振雄,吴永攀
受保护的技术使用者:TCL空调器(中山)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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