3]步驟S203:根據(jù)預設(shè)條件建立所述拓撲模型對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)分析線索表，識別所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)中的無效開關(guān)狀態(tài)。在一些優(yōu)選實施方式中，可以根據(jù)基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律對至少一種開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)建立其對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)分析線索表。
[0044]在一些優(yōu)選的實施方式中，所述預設(shè)條件包括下列一種或多種:
[0045]1)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電源和開關(guān)器件；
[0046]2)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電容和開關(guān)元件；
[0047]3)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電阻和開關(guān)元件；
[0048]4)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電感和開關(guān)元件；
[0049]5)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的電流路徑中包含兩個二極管器件反向連接的路徑，且每個二極管器件均沒有除以上1)-4)路徑外的其它通路。
[0050]步驟S204:向所述拓撲模型輸入至少一開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)后，獲取所述拓撲模型的正常開關(guān)狀態(tài)。
[0051]步驟S205:根據(jù)所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)、無效開關(guān)狀態(tài)和正常開關(guān)狀態(tài)，計算所述拓撲模型的潛在開關(guān)狀態(tài)。
[0052]參見圖3，圖3是本實用新型所述一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置一實施方式中建立所述電路的拓撲模型的步驟的流程示意圖。在圖3示出的實施方式中，所述獲取待測電路的元器件仿真模型，建立所述電路的拓撲模型的步驟包括:
[0053]步驟S301:獲取所述電力電子元器件仿真庫及其元件鏈表和電流路徑鏈表；
[0054]步驟S302:將所述電力電子元器件的仿真模型進行拓撲連接，獲得所述電路的拓撲模型。
[0055]在圖1至圖3示出的實施方式中，所述電力電子元器件仿真庫的電力電子元器件包括電阻、電感、電容、開關(guān)電容、寄生電容、二極管、全控開關(guān)、電源、變壓器。在一些優(yōu)選的實施方式中，所述開關(guān)器件包括全控開關(guān)、二極管。
[0056]參見圖4，圖4是本實用新型所述一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置一實施方式中獲取所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)的步驟的流程示意圖。在圖3示出的實施方式中，所述根據(jù)所述電路中的開關(guān)器件，獲取所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)的步驟包括:
[0057]步驟S401:根據(jù)深度優(yōu)先搜索算法遍歷所述開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)所述開光器件所有的開關(guān)狀態(tài)的搜索；
[0058]步驟S402:在各開關(guān)器件的開關(guān)組合中依次刪除所述拓撲模型中處于斷開狀態(tài)的開關(guān)元件及其連接導線進行保存，得到所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)。
[0059]下面結(jié)合圖5-7試舉一【具體實施方式】對本實用新型實施方式的精神實質(zhì)進行詳細說明。
[0060]參見圖5，圖5是本實用新型所述一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置一實施方式中電路的拓撲模型圖。在圖5示出的實施方式中，建立了電力電子元器件庫，以及元件鏈表和電流路徑鏈表。最后，如圖5所示的包括開關(guān)寄生參數(shù)在內(nèi)的電力電子變換器拓撲模型。
[0061]其中電力電子元器件庫主要包括電阻、電感、電容、開關(guān)電容、寄生電容、二極管、全控開關(guān)、電源、變壓器等元器件。在圖5示出的實施方式中，將電容、開關(guān)電容和寄生電容分別進行定義（目前已有的電力電子變換器仿真軟件均無此區(qū)分），以便分類建立潛在開關(guān)狀態(tài)分析線索表。
[0062]然后，獲取全控開關(guān)、二極管等具有開通和關(guān)斷狀態(tài)的器件的數(shù)量，建立電力電子變換器全開關(guān)狀態(tài)搜索算法，實現(xiàn)所有開關(guān)狀態(tài)的搜索。
[0063]然后，應(yīng)用零電流電力電子變換器潛在開關(guān)分析線索表，分析圖5示出拓撲模型的無效開關(guān)狀態(tài)。
[0064]然后，輸入圖5所示變換器正常工作條件下的7種開關(guān)狀態(tài)，如圖6a_6f所示：
[0065]第一種開關(guān)狀態(tài)及其包含的元器件：D2，Lo，C，RL ;
[0066]第二種開關(guān)狀態(tài)及其包含的元器件：Vi，S2, Lr, D2, Lo, C，RL
[0067]第三種開關(guān)狀態(tài)及其包含的元器件：Vi，S2, Lr, Cr, Lo, C，RL
[0068]第四種開關(guān)狀態(tài)及其包含的元器件：Vi，S2, SI, Lr, Lo, C，RL
[0069]第五種開關(guān)狀態(tài)及其包含的元器件：Vi，SI, Dl, Lr, Lo, C，RL
[0070]第六種開關(guān)狀態(tài)及其包含的元器件：Vi，SI, Lo, C，RL
[0071]第七種開關(guān)狀態(tài)及其包含的元器件：Vi，Cr, Lo, C，RL。
[0072]最后，在該拓撲豐旲型的所有開關(guān)狀態(tài)中，排除無效的開關(guān)狀態(tài)和上述涉及的7種正常工作條件下的開關(guān)狀態(tài)，即得到如圖7a_7e所示的5種潛在的開關(guān)狀態(tài)。
[0073]從上面涉及的實施方式可以看出，本實用新型實施方式涉及的電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置及裝置通過對電路的拓撲模型進行分析，獲得拓撲模型所有的開關(guān)狀態(tài)；然后根據(jù)開關(guān)狀態(tài)分析線索表來實現(xiàn)拓撲模型的無效開關(guān)狀態(tài)；然后輸入開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)獲得拓撲模型的正常開關(guān)狀態(tài)，從而可以根據(jù)所有開關(guān)狀態(tài)、無效開關(guān)狀態(tài)以及正常開關(guān)狀態(tài)獲得拓撲模型的潛在開關(guān)狀態(tài)。
[0074]本實用新型實施方式通過分析電力電子變換器潛在開關(guān)狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)變換器中是否存在隱藏在變換器工作過程中的潛在電流路徑，進而采取措施或消除降低變換器性能的潛在電流路徑，或利用某些潛在電流路徑進一步改善變換器的性能，從而從根本上提高電力電子變換器的性能和運行可靠性。
[0075]應(yīng)該理解，本實用新型并不局限于上述實施方式，凡是對本實用新型的各種改動或變型不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變型屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實用新型也意味著包含這些改動和變型。
【主權(quán)項】
1.一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置，其特征在于，包括: 根據(jù)待測電路的元器件仿真模型來形成所述電路的拓撲模型的仿真電路；以及， 開關(guān)狀態(tài)輸出電路，所述開關(guān)狀態(tài)輸出電路與所述仿真電路連接，向所述仿真電路輸出所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)； 總開關(guān)狀態(tài)存儲電路，與所述仿真電路連接，用于獲取所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)并存儲； 開關(guān)狀態(tài)分析電路，與所述仿真電路連接，用于根據(jù)預設(shè)條件建立所述拓撲模型對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)分析線索表，識別所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)中的無效開關(guān)狀態(tài)并存儲； 正常開關(guān)狀態(tài)存儲電路，與所述仿真電路連接，存儲從所述仿真電路獲取的所述拓撲模型的正常開關(guān)狀態(tài)；以及 差值計算電路，分別與所述總開關(guān)狀態(tài)存儲電路、開關(guān)狀態(tài)分析電路、正常開關(guān)狀態(tài)存儲電路連接，計算所述拓撲模型的潛在開關(guān)狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置，其特征在于，所述仿真電路通過獲取所述電力電子元器件仿真庫及其元件鏈表和電流路徑鏈表，將所述電力電子元器件的仿真模型進行拓撲連接，獲得所述電路的拓撲模型。3.如權(quán)利要求2所述的一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置，其特征在于，所述仿真電路仿真的電力電子元器件包括電阻、電感、電容、開關(guān)電容、寄生電容、二極管、全控開關(guān)、電源、變壓器。4.如權(quán)利要求1所述的一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置，其特征在于，所述拓撲模型中的開關(guān)包括全控開關(guān)、二極管。5.如權(quán)利要求4所述的一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置，其特征在于，所述仿真電路包括: 用于根據(jù)深度優(yōu)先搜索算法遍歷所述開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)來實現(xiàn)所述開關(guān)器件所有的開關(guān)狀態(tài)的搜索的遍歷電路；以及 存儲電路，用于在各開關(guān)器件的開關(guān)組合中依次刪除所述拓撲模型中處于斷開狀態(tài)的開關(guān)元件及其連接導線后，存儲所述拓撲模型的所有開關(guān)狀態(tài)，所述遍歷電路與所述存儲電路連接。6.如權(quán)利要求5所述的一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置，其特征在于，所述開關(guān)狀態(tài)分析電路包括一預設(shè)條件存儲電路，其存儲下列一種或多種: 1)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電源和開關(guān)器件； 2)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電容和開關(guān)元件； 3)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電阻和開關(guān)元件； 4)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的單電流回路中僅包含電感和開關(guān)元件； 5)所述拓撲模型的開關(guān)狀態(tài)的電流路徑中包含兩個二極管器件反向連接的路徑，且每個二極管器件均沒有除以上1)-4)路徑外的其它通路。
【專利摘要】本實用新型涉及一種電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置，根據(jù)待測電路的元器件仿真模型來形成所述電路的拓撲模型的仿真電路；以及開關(guān)狀態(tài)輸出電路，所述開關(guān)狀態(tài)輸出電路與所述仿真電路連接；總開關(guān)狀態(tài)存儲電路，與所述仿真電路連接；開關(guān)狀態(tài)分析電路，與所述仿真電路連接；正常開關(guān)狀態(tài)存儲電路，與所述仿真電路連接；以及差值計算電路，分別與所述總開關(guān)狀態(tài)存儲電路、開關(guān)狀態(tài)分析電路、正常開關(guān)狀態(tài)存儲電路連接。本實用新型實施方式涉及的電力電子變換器潛在電路狀態(tài)獲取裝置及裝置通過對電路的拓撲模型進行分析，獲得拓撲模型所有的開關(guān)狀態(tài)、無效開關(guān)狀態(tài)、正常開關(guān)狀態(tài)，從而可以獲得拓撲模型的潛在開關(guān)狀態(tài)。
【IPC分類】G01R31/28, G01R31/327
【公開號】CN204694815
【申請?zhí)枴緾N201420838742
【發(fā)明人】屈莉莉
【申請人】佛山科學技術(shù)學院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2014年12月22日