[發明專利]無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統及控制方法

有效

• 申請號: 201410173811.1
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103944439A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 劉飛;查曉明;鄧凱;姚俊濤;宮金武
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797;H02P5/74;H02P3/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統，其特征在于：

在第一級聯多電平逆變器和第二級聯多電平逆變器的A相功率單元間級聯能量回饋耦合單元；所述的能量回饋耦合單元包括第一逆變電路、第二逆變電路、中間直壓電容、電流可逆斬波電路、緩沖電感、緩沖電阻和蓄電池，電流可逆斬波電路進一步包括降壓斬波電路和升壓斬波電路，根據中間直壓電容兩端電壓大小選擇運行降壓斬波模式或升壓斬波模式；

第一逆變電路和第二逆變電路共中間直壓電容并聯連接構成逆變電路組合，逆變電路組合通過電流可逆斬波電路與緩沖電感、緩沖電阻和蓄電池串聯；能量回饋耦合單元通過第一逆變電路與第一級聯多電平逆變器A相功率單元中的逆變電路級聯連接，能量回饋耦合單元通過第二逆變電路與第二級聯多電平逆變器A相功率單元中的逆變電路級聯連接。

2.如權利要求1所述的無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統，其特征在于：

所述的第一逆變電路和第二逆變電路均為H橋逆變電路。

3.如權利要求1所述的無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統，其特征在于：

所述的電流可逆斬波電路包括第一絕緣柵雙極型晶體管、第二絕緣柵雙極型晶體管、第一續流二極管和第二續流二極管，其中，第一絕緣柵雙極型晶體管集電極連接第二續流二極管陰極，第二絕緣柵雙極型晶體管發射極連接第一續流二極管陽極，第一絕緣柵雙極型晶體管發射極、第二續流二極管陽極、第二絕緣柵雙極型晶體管集電極和第一續流二極管陰極相連。

4.無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統的控制方法，其特征在于：

電動機工作在制動狀態時，使電動機回饋能量通過能量回饋耦合單元的逆變電路儲存到中間直壓電容，其兩端電壓升高，當中間直壓電容兩端電壓大于第一預設值時，使電流可逆斬波電路運行在降壓斬波模式；

電動機工作在電動狀態時，使能量回饋耦合單元中間直壓電容儲能通過逆變電路傳輸至電動機，其兩端電壓降低，當中間直壓電容兩端電壓小于第二預設值時，使電流可逆斬波電路運行在升壓斬波模式。

5.如權利要求4所述的無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統的控制方法，其特征在于：

所述的第一預設值為中間直壓電容的額定電壓和直壓偏差之和。

6.如權利要求4所述的無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統的控制方法，其特征在于：

所述的第二預設值為中間直壓電容的額定電壓和直壓偏差之差。

7.如權利要求4所述的無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統的控制方法，其特征在于：

所述的使電流可逆斬波電路運行在降壓斬波模式具體為：

保持第二絕緣柵雙極型晶體管始終關斷，采用PWM方式控制第一絕緣柵雙極型晶體管的導通和關斷。

8.如權利要求4所述的無有源前端的兩電機驅動級聯多電平逆變系統的控制方法，其特征在于：

所述的使電流可逆斬波電路運行在升壓斬波模式具體為：

保持第一絕緣柵雙極型晶體管始終關斷，采用PWM方式控制第二絕緣柵雙極型晶體管的導通和關斷。