[發明專利]一種飛跨電容型三電平逆變裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201410126713.2
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103872938A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王琨;馮琳;李國杰;江秀臣;汪可友;韓蓓;杭麗君
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張寧展

1.一種飛跨電容型三電平逆變裝置的控制方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

步驟①、逆變控制模塊設定飛跨電容型三電平逆變裝置輸出電平狀態及開關組合狀態，當飛跨電容型三電平逆變裝置的輸出電壓為+V_dc/2，0，-V_dc/2時（V_dc為直流電源電壓），分別定義逆變裝置對應輸出為“1”，“0”，“-1”電平狀態：

當輸出為“1”電平狀態時，第一功率開關管S_a1至第四功率開關管S_a4開關狀態為1100；

當輸出為“0”電平狀態時分為兩種：“0+”電平狀態，第一功率開關管S_a1至第四功率開關管S_a4開關狀態為1010；“0-”電平狀態，第一功率開關管S_a1至第四功率開關管S_a4開關狀態為0101；

當輸出為“-1”電平狀態時，第一功率開關管S_a1至第四功率開關管S_a4開關狀態為0011；

其中，1和0分別表示閉合開關和關斷開關；

步驟②、逆變控制模塊根據上位機給定的載波頻率F1，產生幅值為1且恒定的雙層三角載波；

逆變控制模塊根據上位機給定的所述的飛跨電容型三電平逆變裝置輸出側電壓幅值及頻率要求，產生恒定的正弦調制波，其頻率為F2；

步驟③、逆變控制模塊根據載波頻率F1及調制波頻率F2，計算預設參數K，具體過程為：

首先計算單個調制周期中“0”電平出現次數n=F1/F2+1：

當n為偶數時，K=n;

當n為奇數時，K=(n-3)/2；

步驟④、逆變控制模塊利用載波同相層疊方法，將步驟②得到的正弦調制波與雙層三角載波進行比較，產生4個功率開關管開關信號，具體方法如下：

當正弦調制波的幅值比上層三角載波的幅值大時，四個功率管開關狀態為1100，即第一功率開關管S_a1、第二功率開關管S_a2閉合，第三功率開關管S_a3、第四功率開關管S_a4關斷，逆變器輸出“1”電平狀態；

當正弦調制波的幅值比下層三角載波的幅值小時，四個功率管開關狀態為0011，即第一功率開關管S_a1、第二功率開關管S_a2關斷，第三功率開關管S_a3、第四功率開關管S_a4閉合，逆變器輸出“-1”電平狀態；

當正弦調制波幅值介于上下層三角載波幅值之間時，逆變器應輸出“0”電平狀態，四個功率管開關狀態計算方法如下：

根據初始開關信號，記錄0電平計數個數M，將M與預設參數K相模：

當模值小于等于K/2-1時，開關狀態為1010，即第一功率開關管S_a1、第三功率開關管S_a3閉合，第二功率開關管S_a2、第四功率開關管S_a4關斷，逆變裝置輸出“0+”狀態；

當模值大于K/2-1時，開關狀態為0101，即第一功率開關管S_a1、第三功率開關管S_a3關斷，第二功率開關管S_a2、第四功率開關管S_a4閉合，逆變裝置輸出“0-”狀態；

步驟⑤、根據步驟④產生的開關信號，逆變控制模塊將信號發送給各功率開關管，并驅動各功率開關管的開通和關斷；

步驟⑥、重復執行步驟④～步驟⑤，保證穩定的正弦波輸出。