[發明專利]實現雙極性直流母線電壓獨立控制的拓撲結構與系統

有效

• 申請號: 201710456614.4
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107147101B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 張承慧;丁文龍;段彬;劉家君;邱涵
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J1/08
• 分類號: H02J1/08;H02J1/14;H02M7/219
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種實現雙極性直流母線電壓獨立控制的電路，其特征是：包括?T?型三電平變換器與單相不平衡橋臂，T?型三電平變換器包括并聯的三相橋臂，每相橋臂包括兩個串聯的IGBT?管，各相橋臂的中點一側串聯兩個方向不同的?IGBT?管，另一側經濾波器與電網連接；

直流母線之間串聯兩個分裂的直流母線電容，直流母線與電容中點構成雙極性直流母線，兩個電容中點連接各相橋臂的兩個方向不同?IGBT?管的一端，各個?IGBT?管均由控制電路驅動，兩個分裂的直流母線電容分別并聯兩個不平衡的負載，正負直流母線之間設置有單相不平衡橋臂，橋臂由兩個串聯的?IGBT?管組成，橋臂中點經過不平衡電感后接電容中點。

2.如權利要求?1?所述的一種實現雙極性直流母線電壓獨立控制的電路，其特征是：所述濾波器為濾波電感。

3.根據權利要求?1?-2任一項所述的實現雙極性直流母線電壓獨立控制的電路的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：具有控制器，

包括?T?型三電平變換器控制模塊與單相不平衡橋臂控制模塊，所述?T?型三電平變換器控制模塊，被配置為確保整流或逆變過程單位功率因數下運行，調節雙極性直流母線總電壓；單相不平衡橋臂控制模塊被配置為調節負直流母線電壓，實現雙極性直流母線電壓獨立控制。

4.如權利要求?3?所述的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：所述單相不平衡橋臂控制模塊使正負直流母線具有完全帶載能力，其中某一母線可空載，另一母線帶載產生極端不平衡狀態下仍能穩定運行。

5.如權利要求?3?所述的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：所述控制器接收不平衡電感電流和負直流母線電壓參考值，輸出?PWM?調制信號來驅動單相不平衡橋臂工作。

6.如權利要求?3?所述的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：所述?T?型三電平變換器控制模塊采用電壓外環、電流內環的雙環控制結構。

7.如權利要求?3?所述的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：所述?T?型三電平變換器控制模塊采集電網電壓經過并網鎖相獲得電壓矢量的旋轉角度、根據旋轉角度將采集到的電網電流信號進行坐標變換，得到旋轉坐標系下電流分量，雙極性直流母線總電壓與期望的直流母線電壓的差值通過?PI?控制器后作為電流內環?d?軸控制的參考值，電流內環?q?軸控制的參考值為零。

8.如權利要求?7?所述的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：所述?T?型三電平變換器控制模塊電流內環的參考值與實際測量值分別經過?d?軸與?q?軸的?PI?控制器再經過坐標反變換為靜止坐標系α、β軸分量后通過SVPWM?矢量調制，得到?PWM?波形驅動開關管。

9.如權利要求?3?所述的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：單相不平衡橋臂控制模塊采用電壓外環、電流內環的雙環控制結構。

10.如權利要求?9?所述的雙極性直流母線電壓獨立控制系統，其特征是：電壓外環期望的負直流母線電壓與實時采集的負直流母線電壓的差值通過?PI?控制器后作為電流內環的電流參考值，此參考值與采集的不平衡電感電流差值經過電流內環?PI?控制器，控制器輸出與三角載波進行比較，生成?PWM?調制波形驅動單相不平衡橋臂中兩個開關管。