用於操作功率轉換器模塊及其設備的方法

2023-08-05 15:19:06 1

用於操作功率轉換器模塊及其設備的方法
【專利摘要】本公開涉及用於操作功率轉換器模塊（1）的方法、系統和模塊，該功率轉換器模塊（1）包括電壓轉換器（4）、輸出電路（7）和可操作用於控制電壓轉換器（4）的處理電路（8）。根據實施例，方法包括將代表電壓轉換器（4）的操作參數的第一狀態信號傳送（10）到處理電路（8）。確定（11）電壓轉換器（4）的狀態是可接受還是不可接受。方法還包括將代表輸出電路（7）的操作參數的第二狀態信號傳送（12）到處理電路（8）。該方法還包括確定（13）第二狀態信號是否在預定閾值以上。當第二狀態信號在所述預定閾值以上並且電壓轉換器（4）的狀態是可接受時（14），進入峰值輸出模式（15）。該峰值輸出模式（15）涉及基於最大輸出電壓來確定（16）是否允許輸出電壓增加。如果允許，則只要電壓轉換器（4）的狀態可接受以及第二狀態信號在所述預定閾值以上（19）就增加輸出電壓（17）並以最大功率耗散來操作（18）電壓轉換器（4）。
【專利說明】用於操作功率轉換器模塊及其設備的方法
【技術領域】
[0001]本文描述的實施例涉及用於操作功率轉換器模塊的方法並且特別地涉及用於操作具有增加的功率密度的功率轉換器模塊的方法。
【背景技術】
[0002]對於使現今用於對電子器件供電的功率轉換器的功率密度增加的不斷需求促使功率轉換器電路以更高的壓力水平操作。另外，由於現代的集成電子器件，出現對不同供應電壓的需求。在現代的電子電路中，電路需要例如1.2V、1.5V、1.8V和3.3V的供應，這是相當常見的。功率軌的該多樣性已經促使許多設計者使用多個板上功率轉換器來使用中間總線功率架構。
[0003]因此，功率轉換器的重要性持續增加並且對更高效率的需求也在持續增加。
[0004]為了將輸入電壓轉換成不同的輸出電壓，需要電壓轉換器。最常見類型的電壓轉換器是切換模式電壓轉換器。簡單的切換模式電壓轉換器包括輸入電壓端子、在外部控制的開關、感應器、電容器和二極體。這樣的切換模式電壓轉換器的基本原理是電容器和感應器的充電和放電通過在外部控制的開關而受到控制並且用於轉換輸入端子處的輸入電壓。如果外部開關在開關時間和其它損耗方面是高效的，則切換模式電壓轉換器變得非常高效。然而，電壓轉換器的一些部件通常展現一些損耗，例如感應器的芯由於其磁飽和而對電壓轉換施加一些限制。通常包括MOSFET電晶體的外部控制開關也對最大允許開關電壓和電流施加一些限制。
[0005]這樣的切換模式電壓轉換器的示例是用於使輸入電壓降頻轉換的「降壓(buck)」轉換器。這樣的切換模式電壓轉換器是高效的並且與較舊的線性電壓調節器相比需要最少的大型無源部件。
[0006]功率轉換器的高可靠性當然是重要的；該需求通常對於在標稱使用中的功率轉換器導致至少15%的安全裕度。這意指功率轉換器僅使用它的標稱額定值的85%。安全裕度促使功率轉換器變得不必要地大且昂貴。這些安全裕度進一步促使功率轉換器採用非優化方式操作並且這促使由於電壓轉換低效而引起的不必要的能量損耗。
[0007]採用更優化方式操作功率轉換器的可行方法是利用自適應總線電壓。自適應總線電壓通過具有第一可控功率轉換器來實現，該第一可控功率轉換器將中間總線電壓饋送給用於對負載供電的第二功率轉換器。該第一功率轉換器調整中間總線電壓來匹配系統的負載。由此，允許功率轉換器採用更優化方式操作。然而，如果總線電壓降低並且對電力的需求突然增加，則可出現暫時的缺電，其危及系統的功能性。因此，不允許將中間總線電壓調整到功率轉換器的實際負載所暗示的這樣低的水平。從而，不允許功率轉換器使用最佳總線電壓來操作。

【發明內容】

[0008]本發明的目標是提供允許功率轉換器以增加的功率密度操作的方法和設置。[0009]上文闡述的目標通過根據獨立權利要求的方法、模塊和系統來實現。
[0010]第一示範性實施例提供用於操作功率轉換器模塊的方法。該功率轉換器模塊包括輸入端子和輸出端子，和具有輸入側和輸出側的電壓轉換器。該電壓轉換器的輸入側操作地連接到功率轉換器的輸入端子。電壓轉換器的輸出側操作地連接到輸出電路。該輸出電路可操作用於測量功率轉換器模塊的輸出端子處的輸出參數。功率轉換器模塊進一步包括處理電路，其可操作用於控制電壓控制器。方法包括向處理電路傳送代表電壓轉換器的操作參數的第一狀態信號的步驟。方法還包括確定電壓轉換器的狀態是可接受還是不可接受的步驟。根據方法的另外的步驟，第二狀態信號傳送到處理電路。該第二狀態信號代表輸出電路的操作參數。方法還包括確定第二狀態信號是否在預定閾值以上。當第二狀態信號在預定閾值以上並且電壓轉換器的狀態是可接受時，根據方法進入峰值輸出模式。該峰值輸出模式涉及:基於最大輸出電壓來確定是否允許輸出端子處的輸出電壓增加；如果允許輸出端子處的輸出電壓增加則使輸出電壓增加，並且只要電壓轉換器的狀態是可接受並且第二狀態信號在預定閾值以上就以最大功率耗散來操作電壓轉換器。
[0011]第二示範性實施例提供功率轉換器模塊。該功率轉換器模塊包括輸入端子和輸出端子，和具有輸入側和輸出側的電壓轉換器。輸入側操作地連接到功率轉換器的輸入端子。輸出側操作地連接到輸出電路。輸出電路可操作用於測量功率轉換器模塊的輸出端子處的輸出參數。功率轉換器模塊進一步包括處理電路，其可操作用於控制電壓轉換器。電壓轉換器配置成向處理電路傳送代表電壓轉換器的操作參數的第一狀態信號。處理電路配置成確定電壓轉換器的狀態是可接受還是不可接受。輸出電路配置成向處理電路傳送代表輸出電路的操作參數的第二狀態信號。處理電路進一步配置成確定該第二狀態信號是否在預定閾值以上，並且如果第二狀態信號在所述預定閾值以上並且電壓轉換器的狀態是可接受則控制功率轉換器模塊來進入峰值輸出模式。峰值輸出模式在執行時涉及基於最大輸出電壓來確定是否允許輸出端子處的輸出電壓增加；如果允許輸出端子處的輸出電壓增加則使輸出電壓增加，並且只要電壓轉換器的狀態是可接受並且第二狀態信號在所述預定閾值以上就以最大功率耗散來操作電壓轉換器。
[0012]第三示範性實施例提供功率轉換器系統，其包括所述功率轉換器模塊、具有輸入側和輸出側的至少一個電力供應單元。該至少一個電力供應單元的輸入側操作地連接到功率轉換器模塊的輸出端子。至少一個電力供應單兀的輸出側布置成向負載提供輸出電壓。功率轉換器系統還包括外部單元，其操作地連接到所述功率轉換器模塊和所述至少一個電力供應單元。
[0013]本文描述的某些實施例的優勢是功率轉換器模塊可以以其最大額定值或在其最大額定值以上安全地操作。
[0014]本文描述的一些實施例的另一個優勢是可以充分利用功率轉換器模塊的自適應操作。
[0015]本文描述的一些實施例的再另一個優勢是峰值輸出模式允許在功率轉換器模塊操作中較少的安全裕度。
[0016]該公開的一些實施例的另外的優勢是允許功率轉換器模塊的遠程監視。
[0017]該公開的一些實施例的另外的優勢是在不改變電子器件的情況下更多的電力可用。[0018]該公開的一些實施例的另外的優勢是一些實施例將利用自適應總線電壓來減少功耗、增加壽命時間並且降低成本以及使尺寸減小。
[0019]本發明的實施例的另外的優勢和特徵將在結合圖閱讀下面的詳細描述時變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是功率轉換器模塊的示意框圖。
[0021]圖2是圖示用於操作功率轉換器的方法的實施例的流程圖。
[0022]圖3是圖示功率轉換器模塊的實施例的示意框圖。
[0023]圖4是圖示用於操作功率轉換器模塊的方法(其包括傳送步驟)的實施例的流程圖。
[0024]圖5是圖示功率轉換器模塊(其包括輸入電路)的實施例的示意框圖。
[0025]圖6是圖示用於操作功率轉換器模塊(其包括輸入電路)的方法的實施例的流程圖。
[0026]圖7是圖示用 於操作功率轉換器模塊的方法(其包括傳送步驟)的實施例的流程圖。
[0027]圖8是圖示用於操作功率轉換器模塊的方法(其包括進入安全模式)的實施例的流程圖。
[0028]圖9是圖示功率轉換器系統的實施例的示意框圖。
[0029]圖10是圖示功率轉換器系統的實施例的示意框圖。
【具體實施方式】
[0030]本發明現在將在下文參考附圖(其中示出本發明的某些實施例)更充分地描述。提供這些示範性實施例使得本公開將是徹底和完整的並且不是為了限制的目的。
[0031]圖1是示範性功率轉換器模塊(PCM)(通常指示為I)的示意框圖，其包括用於連接輸入電壓的輸入端子2。PCM I進一步包括具有輸入側5和輸出側6的電壓轉換器(VC)
4。VC 4可操作用於將輸入端子2處的輸入電壓轉換成不同的輸出電壓3。VC 4包括常規電壓轉換器，例如「降壓」或「升壓(boost)」類型的切換模式電壓轉換器或AC/DC轉換器。例如反激、正向、推挽、全橋和半橋類型的隔離轉換器等其它類型的電壓轉換器當然也能用作VC 4。VC 4的輸入側5操作地連接到PCM I的輸入端子2，而VC 4的輸出側6操作地連接到輸出電路(0C)7。OC 7操作地連接到輸出端子3並且可操作用於測量PCM I的輸出端子3處的輸出參數，這樣的輸出參數例如可以是輸出端子3處的輸出電壓和輸出電流。PCMI進一步包括處理電路(PC) 8，其可操作地連接到VC 4和OC 7。PC 8在該實施例中可操作用於控制VC 4並且從OC 7接收所述輸出參數。在其中VC 4是例如降壓、升壓轉換器或反激、正向、推挽、全橋或半橋類型的隔離電壓轉換器的實施例中，從PC 8到VC 4是控制信號，優選地脈寬調製信號。
[0032]圖2是根據本發明的實施例用於操作功率轉換器的示範性方法的流程圖。該方法包括:
一第一步驟10 ^fVC 4的第一狀態信號傳送到PC 8，該狀態信號可以例如包括關於VC 4中的關鍵部件的溫度的信息，例如感應器中的芯的溫度。
[0033]一第二步驟11:確定VC 4的第一狀態信號是可接受還是不可接受，該確定可以例如包括第一狀態信號與代表感應器的芯的最大允許溫度的值比較。但其它比較是可能的，例如評價VC 4中的開關元件的溫度是否在允許範圍內。
[0034]一第三步驟12:將代表OC 7的操作參數的第二狀態信號傳送到PC 8。該第二狀態信號代表例如輸出端子3處的輸出電壓和/或輸出端子3處的輸出電流。
[0035]一第四步驟13:確定第二狀態信號是否在閾值以上，該閾值代表對於OC 7的至少一個操作參數的允許值。
[0036]一第五步驟14:當第二狀態信號在閾值以上時，方法包括確定第一狀態值是否是可接受。
[0037]—第六步驟15:當第二狀態信號在閾值以上並且第一狀態信號是可接受時進入峰值輸出模式，其中該峰值輸出模式15涉及:
i第一子步驟16:基於最大輸出電壓確定是否允許輸出端子3處的輸出電壓增加。
[0038]j第二子步驟17:當允許輸出端子3處的輸出電壓增加時，使輸出端子3處的輸出電壓增加。對於某些負載，允許的供應電壓在一定範圍內。在這樣的情況下，輸出端子3處的輸出電壓可以增加到該範圍內的最大允許電壓。由此，促使來自輸出端子3的輸出電流減小。
[0039]j第三子步驟19:當第一狀態信號是可接受並且第二狀態信號在閾值以上時，執行第四子步驟18。
[0040]j第四子步驟18:以最大功率耗散來操作VC 4，這意指例如VC 4中的開關元件以最大電流和/或最大電壓操作。
[0041]一當第一狀態信號是不可接受和/或第二狀態信號在閾值以下時，則回到方法的第一步驟10。
[0042]在上文公開的方法的實施例中，第四子步驟18包括以比VC 4的最大額定電流更高的電流操作VC 4的額外的步驟。
[0043]圖3是示範性PCM I的示意框圖，該PCM I包括操作地連接到PC 8的外部單元(EU) 9。這樣的EU 9例如可以是控制器，其與PCM I通信用於傳送和接收關於PCM I的操作特性的信息。EU 9可以通過例如I2C或CAN總線等數據總線而連接到PCM I。
[0044]在另一個實施例中，上文描述的EU 9包括用於外部通信的裝置，例如操作地連接到用於遠程監視和/或控制的外部裝置的通信總線。
[0045]圖4是根據備選實施例的方法的流程圖。該方法包括如在上文參考圖2描述的第一步驟10至第六步驟15。方法包括在第五步驟14與第六步驟15之間的傳送關於峰值輸出模式中操作的信息的額外步驟21。通過將步驟21包括到操作功率轉換器模塊的方法內，出現某些優勢，例如監視PCM I有多少次進入峰值輸出模式和/或PCM I在峰值輸出模式中操作多久的可能性。這樣的信息可能是有價值的，以便評價估計的壽命時間、保修問題
坐寸ο
[0046]在實施例中，PCM I的PC 8包括計算機可讀存儲器並且操作地連接到EU 9。該實施例使PCM I能夠將關於峰值輸出模式中操作的信息存儲在PC 8的計算機可讀存儲器中，其中傳送21關於峰值輸出模式15中操作的信息的步驟(如參考圖4描述的)涉及將存儲在計算機可讀存儲器中的信息傳送到外部單元9。作為示例，該實施例允許關於峰值輸出模式中操作的信息的外部輪詢。所述輪詢可以例如遠離PCM I並且無線進行，由此允許操作者連續遠程監視PCM I的狀態。這樣的監視可以例如對於評價估計的壽命時間、保修問題和優化可能性是有用的。
[0047]通過利用PC 8中的計算機可讀存儲器，從評價存儲在其中的信息方面出現若干不同的可能性。作為第一示例，存儲在計算機可讀存儲器中的信息可以由EU 9以預定間隔(例如每月、每周、每日)或在進入峰值輸出模式時訪問。另一個示例是PC 8在已經達到預定數量的峰值輸出模式啟用時向EU 9發送信號。該信號然後可以用於發起服務、維修或替換。後面的示例的變化形式是在峰值輸出模式中具有預定時間並且在該時間過去時，PC 8向EU 9發送信號。再另一個變化形式是在預定數量的峰值輸出模式啟用之後或備選地在峰值輸出模式中的預定時間之後停用峰值輸出模式。
[0048]方法的再另一個實施例(參考圖4描述的)是將關於進入峰值輸出模式的信息直接存儲在EU 9中。
[0049]在另一個實施例中，上文描述的EU 9操作地、可移除地連接到PCM 1，並且僅在製造和服務期間操作地連接到PCM I。由此，允許對PC 8中的計算機可讀存儲器的編程，該編程可以例如涉及設置允許輸出電壓範圍。從而，該設置允許PCM I的操作參數的手動優化。這樣的優化可包括改變對於輸出端子3處的輸出電壓的設置的步驟。後跟以預定時間操作PCM I並且然後在所述預定時間期間控制PCM I有多少次/多久地進入峰值輸出模式的步驟。該手動優化環路中的最後的步驟是調整設置並且執行環路直到獲取最後的設置。在整個序列期間可不連接到PCM I而只是為了對PC 8中的所述計算機可讀存儲器進行編程和讀取。
[0050]在圖5中，公開了包括輸入電路(IC) 21的PCM I的實施例。該IC 21布置在VC4的輸入端子2與輸入側5之間。IC 21進一步操作地連接到PC 8並且可操作用於將代表輸入端子2處的操作參數的第三狀態信號傳送到PC 8。這些操作參數可以例如是輸入端子2處的輸入電壓和/或輸入電流。
[0051]第三狀態信號使PC 8能夠通過調整從PC 8到VC 4的控制信號而分別補償輸入端子2處的低輸入電壓和高輸入電壓。這樣的調整可以例如是脈寬調製(PWM)控制信號中的佔空比的改變。這對於由於自適應總線電壓而在輸入端子2處具有變化的輸入電壓的PCM I可能十分重要。從而，由於對於電力的突然需求可以通過允許PCM I進入峰值輸出模式而滿足這一情況，上文描述的實施例在輸入端子2處實現最佳總線電壓。由此，通過峰值輸出模式在不危及PCM I的功能性的情況下允許更低的總線電壓。
[0052]在圖6中，公開了圖示用於操作PCM I (其包括IC 21)的方法的實施例的流程圖。該方法包括如在上文參考圖2描述的第一步驟10至第六步驟15。方法另外包括在第三步驟12與第四步驟13之間的將代表IC 21的操作參數的第三狀態信號傳送到PC 8的步驟22。
[0053]在用於操作PCM I的方法的實施例中，該方法包括通過EU 9來控制PCM I的輸入端子2處的輸入電壓。從而，通過EU 9而允許在輸入端子2處的輸入電壓的自適應調整。這意指如果連接到PCM I的輸出端子3的負載突然減小，則EU 9可以使輸入電壓減小，並且如果連接到PCM I的輸出端子3的負載突然增加，則EU 9可以使輸入端子2處的輸入電壓增加。因此，全自適應操作通過添加這些步驟來實現。
[0054]在用於操作PCM I的方法的一個實施例中，如本文公開的方法在從PC 8到VC 4的控制信號中的脈衝之間執行。由此，允許實時控制PCM I。例如，如果從PC 8到VC 4的控制信號是PWM信號，則如公開的方法在PWM信號的脈衝之間執行，由此實現PCM I的所述實時控制。
[0055]在圖7中，流程圖圖示用於操作功率轉換器的方法的實施例，該方法除前面提到的步驟外還包括基於輸出電路的操作參數來計算功率儲備的額外步驟。該方法進一步包括將所述功率儲備傳送到EU 9。該功率儲備可以計算為輸送給負載的實際功率與峰值輸出模式中允許的最大功率之間的差。因此，通過由OC 7來測量輸出電壓和輸出電流，可以容易計算功率儲備。計算的功率儲備可以通過通信信道或總線(例如I2C或CAN總線)而從EU 9傳送。計算的功率儲備的另外的使用在自適應操作的領域內，其中計算的功率儲備可以用於評價允許總線電壓減小或增加多少。
[0056]計算的功率儲備在如上文描述的PCM I的自適應操作期間可能是十分重要的。如果在輸出端子3處的輸出電壓由於減小的負載而調整到低值時負載突然增加，則PCM I的缺電的可能性增加。在這樣的情況下，為了防止缺電，使由PCM I供應的輸出電壓增加所需要的時間是不充足的。在該情況下，功率儲備可由於功率儲備中的即時可用功率給予EU 9一些額外的時間來使來自PCM I的輸出電壓增加並且由此允許PCM I以更優化的輸出電壓操作這一情況而十分有用。
[0057]在圖8中，用於操作PCM I的方法的實施例公開為流程圖。在該實施例中，該方法包括連同如在上文參考圖2描述的方法的第五步驟的額外步驟。如果第一狀態信號是不可接受並且將PCM I的輸出端子3處的輸出電壓帶到例如零等安全水平，則執行該額外步驟。實際上，這意指負載有效地變成未供應有電力。如果負載短路，該安全模式可是有用的。安全模式還可以包括關閉負載中的一些功能性並且將負載帶到空閒狀況。因此，功率儲備使得以最大可能水平安全地操作PCM I成為可能。
[0058]在圖9中，公開功率轉換器系統26的示意框圖。該功率轉換器系統26包括PCM
1、至少一個電力供應單元(PSU) 27和EU 9。PSU 27在一個實施例中是「降壓」類型的轉換器。PSU 27具有輸入側28和輸出側29。PSU 27的輸入側28操作地連接到PCM I的輸出端子3，並且至少一個PSU 27的輸出側29布置成對負載提供來自PSU 27的輸出電壓。所述EU 9可操作用於控制來自PCM I的輸出電壓以及監視PCM I和至少一個PSU 27。
[0059]在上文公開的系統的一個實施例中，至少一個PSU 27布置成基於從負載接收的信號而提供不同的輸出電壓。這樣的負載可以例如是中央處理單元，其基於其操作模式而需要不同的供應電壓。
[0060]本文公開的功率轉換器系統26有利地連同自適應總線電壓一起使用。該自適應總線電壓涉及測量實際負載並且基於該測量來適應PCM I的輸出端子3處的總線電壓以便對PSU 27提供最佳條件。
[0061]在功率轉換器系統26的再另一個實施例中，來自PCM I的自適應輸出電壓的範圍通過在製造期間對PCM I編程而調整並且EU 9僅在編程期間操作地連接。
[0062]在一些功率轉換器系統26、30中，功耗是非常高的並且PCM I甚至在標稱操作電壓處超出電流運行。在這樣的系統中，自適應總線電壓是減輕高功耗的影響的方式。該減輕通過使輸出電壓增加到超過標稱設置而實現。這意指PCM I的輸出端子3處的輸出電壓必須高於最小操作電壓。因此，通過使PCM I的輸出電壓增加，來自PCM I的輸出電流減小並且PCM I以更高效的方式操作。PCM I的輸出電壓增加的影響是PCM I可以輸送比標稱額定值所暗示的更多的功率。
[0063]在一些功率轉換器系統26、30中，負載在空閒操作模式中是非常低的。如果利用自適應總線電壓，總線電壓可由於空閒操作模式而減少到低的水平。因此，如果出現突然需要更多的電力，自適應總線電壓的調整可能不足夠快並且可出現缺電。為了避免這樣的缺電，不允許低負載所暗示的這樣低的總線電壓，這是常見的。由此，對至少一個PSU 27引起不是最佳的條件。在這樣的情況下，峰值輸出模式是將通過允許一些附加電流即時輸送到負載(如需要的話)來實現低總線電壓的技術方案。從而，峰值輸出模式是允許PCM I以更低的輸出電壓操作並且由此促使整個系統以能量高效的方式操作的能量節省特徵。
[0064]在圖10中，公開功率轉換器系統30的示意框圖。功率轉換器系統30包括PCM 1、至少一個電力供應單元(PSU) 27。該PSU 27具有輸入側28和輸出側29。PSU 27的輸入側操作地連接到PCM I的輸出端子3，並且至少一個PSU 27的輸出側29布置成對負載提供來自PSU 27的輸出電壓。
[0065]在功率轉換器系統的一些實施例中，峰值輸出模式對其自適應控制可能是十分重要的。這是由於峰值輸出模式的利用在計算機可讀存儲器中的記錄可以在對PCM I的輸出端子3處的輸出電壓的自適應優化所提供的反饋環中使用這一事實。該自適應優化可以由操作者自動或手動執行。
[0066]上文提到且描述的實施例僅作為示例給出並且不應是限制性的。附上的專利權利要求書的範圍內的其它技術方案、使用、目標和功能可是可能的。
【權利要求】
1.一種用於操作功率轉換器模塊(I)的方法，所述功率轉換器模塊(I)包括: 輸入端子(2)和輸出端子(3)， 電壓轉換器(4)，其具有輸入側(5)和輸出側(6)，所述輸入側(5)操作地連接到所述功率轉換器(I)的所述輸入端子(2)，所述輸出側(6)操作地連接到輸出電路(7)， 所述輸出電路(7)進一步操作地連接到所述輸出端子(3)，並且可操作用於測量所述功率轉換器模塊(I)的所述輸出端子(3)處的輸出參數，所述功率轉換器模塊(I)進一步包括: 處理電路(8)，其操作地連接到所述電壓轉換器(4)和所述輸出電路(7)，並且可操作用於控制所述電壓轉換器(4)， 所述方法包括: 向所述處理電路(8)傳送(10)代表所述電壓轉換器(4)的操作參數的第一狀態信號， 確定(11)所述電壓轉換器(4 )的所述狀態是可接受還是不可接受， 向所述處理電路(8)傳送(12)代表所述輸出電路(7)的所述操作參數的第二狀態信號， 確定(13)所述第二狀態信號是否在預定閾值以上， 當所述第二狀態信號在所述預定閾值以上並且所述電壓轉換器(4)的所述狀態是可接受(14)時，進入峰值輸出模式(15)，其中所述峰值輸出模式(15)涉及: 基於最大輸出電壓來確定(16)是否允許所述輸出端子(3)處的所述輸出電壓增加， 如果允許所述輸出端子(3)處的所述輸出電壓增加則使所述輸出電壓增加(17)，並且只要所述電壓轉換器(4)的所述狀態是可接受並且所述第二狀態信號在所述預定閾值以上(19)就以最大功率耗散來操作(18)所述電壓轉換器(4)。
2.如權利要求1所述的用於操作功率轉換器模塊(I)的方法，其中所述處理電路(8)操作地連接到外部單元(9)，並且所述方法進一步包括: 將關於峰值輸出模式中操作的信息傳送(20)到所述外部單元(9)。
3.如權利要求2所述的用於操作功率轉換器模塊(I)的方法，其中所述處理電路(8)包括計算機可讀存儲器並且操作地連接到外部單元(9)，所述方法進一步包括: 將關於峰值輸出模式中所述操作的所述信息存儲在所述處理電路的所述計算機可讀存儲器中，其中傳送(20)關於峰值輸出模式(15)中所述操作的所述信息的所述步驟涉及將存儲在所述計算機可讀存儲器中的所述信息傳送到所述外部單元(9)。
4.如權利要求1-3中任一項所述的用於操作功率轉換器模塊的方法，其中所述功率轉換器模塊(I)進一步包括布置在所述功率轉換器模塊(I)的所述輸入端子(2)與所述電壓轉換器(4)的輸入側(5)之間的輸入電路(21)，所述輸入電路(21)操作地連接到所述處理電路(8 )並且可操作用於測量所述功率轉換器模塊(I)的所述輸入端子(2 )的操作參數，並且所述方法進一步包括: 將代表所述輸入電路(2)的操作參數的第三狀態信號傳送(22)到所述處理電路(8)。
5.如權利要求4所述的用於操作功率轉換器模塊的方法，其中所述功率轉換器模塊(I)的所述輸入端子(2)處的輸入電壓響應於關於峰值輸出模式(15)中所述操作的所述接收的信息由所述外部單元(9)控制。
6.如權利要求1-5中任一項所述的用於操作功率轉換器模塊(I)的方法，其中所述處理電路(8)通過脈寬調製控制信號來控制所述功率轉換器模塊(I)的所述輸出端子(3)處的所述輸出電壓並且所述方法步驟在所述脈寬調製控制信號中的脈衝之間執行。
7.如權利要求2或3所述的用於操作功率轉換器模塊(I)的方法，其中所述方法進一步包括以下步驟: 基於所述輸出電路的所述操作參數來計算(23)功率儲備， 將所計算的功率儲備傳送(24)到所述外部單元(9)。
8.如權利要求1-7中任一項所述的用於操作功率轉換器模塊(I)的方法，其進一步包括在所述電壓轉換器(14)的所述狀態是不可接受時，進入安全模式(25)，其中所述安全模式(25)涉及將所述輸出端子(3)處的所述輸出電壓調整到預定安全水平。
9.一種功率轉換器模塊(I )，其中所述功率轉換器模塊(I)包括: 輸入端子(2)和輸出端子(3); 電壓轉換器(4)，其具有輸入側(5)和輸出側(6)，所述輸入側(5)操作地連接到所述功率轉換器(I)的所述輸入端子(2)，所述輸出側(6)操作地連接到輸出電路(7)， 所述輸出電路(7)可操作用於測量所述功率轉換器模塊(I)的所述輸出端子(3)處的輸出參數， 處理電路(8)，其操作地連接到所述電壓轉換器(4)和所述輸出電路(7)，並且可操作用於控制所述電壓轉換 器(4)，其中 所述電壓轉換器(4)配置成向所述處理電路(8)傳送代表所述電壓轉換器(4)的操作參數的第一狀態信號， 所述處理電路(8)配置成確定所述電壓轉換器(4)的所述狀態是可接受還是不可接受， 所述輸出電路(7)配置成向所述處理電路(8)傳送代表所述輸出電路(7)的所述操作參數的第二狀態信號， 所述處理電路(8)進一步配置成 確定所述第二狀態信號是否在預定閾值以上，並且 如果所述第二狀態信號在所述預定閾值以上並且所述電壓轉換器的所述狀態是可接受則控制所述功率轉換器模塊來進入峰值輸出模式，其中所述峰值輸出模式在執行時涉及: 基於最大輸出電壓來確定是否允許所述輸出端子處的所述輸出電壓增加， 如果允許所述輸出端子處的所述輸出電壓增加則使所述輸出電壓增加，並且只要所述電壓轉換器的所述狀態是可接受並且所述第二狀態信號在所述預定閾值以上就以最大功率耗散來操作所述電壓轉換器。
10.如權利要求9所述的功率轉換器模塊(1)，其中所述處理電路(8)操作地連接到外部單元(9)，並且配置成: 將關於峰值輸出模式中操作的信息傳送(20)到所述外部單元(9)。
11.如權利要求10所述的功率轉換器模塊，其中所述處理電路(8)包括計算機可讀存儲器並且操作地連接到外部單元(9)，並且進一步配置成: 將關於峰值輸出模式中所述操作的所述信息存儲在所述處理電路(8)的所述計算機可讀存儲器中，其中所述外部單元(9)配置成通過將存儲在所述計算機可讀存儲器中的所述信息傳送到所述外部單元(9)來傳送關於峰值輸出模式中所述操作的所述信息。
12.如權利要求9-11中任一項所述的功率轉換器模塊(1)，其中所述功率轉換器模塊包括布置在所述功率轉換器模塊(I)的所述輸入端子(2)與所述電壓轉換器(4)的所述輸入側(5)之間的輸入電路(20)，所述輸入電路(20)操作地連接到所述處理電路(8)並且可操作用於測量所述功率轉換器模塊(I)的所述輸入端子(2)的操作參數，並且進一步配置成: 將代表所述輸入電路的操作參數的第三狀態信號傳送到所述處理電路(8)。
13.—種功率轉換器系統(26)，其包括: 如權利要求9-12中任一項所述的功率轉換器模塊(1)， 至少一個電力供應單元(27 )，其具有輸入側(28 )和輸出側(29 )，其中所述至少一個電力供應單元(27)的所述輸入側(28)操作地連接到所述功率轉換器模塊的所述輸出端子(3)，所述電力供應單元(27)的所述輸出側(29)布置成向負載提供輸出電壓， 外部單元(9)，其操作地連接到所述功率轉換器模塊(I)和所述至少一個電力供應單元(27)。
14.如權利要求13所述的功率轉換器系統(26)，其中所述功率轉換器模塊(I)操作地連接到所述外部單元(9)並且從其處可控，由此允許對所述至少一個電力供應單元(27)的所述輸入側(28 )的自適應輸入電壓。
【文檔編號】H02M1/32GK103959621SQ201180075392
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2011年12月9日 優先權日:2011年12月9日
【發明者】O.佩斯森, M.卡爾森, J.馬姆伯格 申請人:瑞典愛立信有限公司