[發明專利]三電平電路中點電壓平衡控制方法

有效

• 申請號: 201711294507.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN109905048B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 劉紅;彭浩;陸城
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;祁建國

1.一種三電平電路中點電壓平衡控制方法，用于中點鉗位型三電平電路，其中該三電平電路包含一電容橋臂和三個與該電容橋臂電性連接的開關橋臂，該三個開關橋臂分別為a，b，c相開關橋臂，該三電平電路用于將一直流電壓轉換為三相交流電壓，該電容橋臂包含了串聯連接的上電容和下電容，每個該開關橋臂包含了至少四個開關器件以輸出正電平或零電平或負電平，其特征在于，包括如下步驟：

步驟11，得到第一中點電壓，以表征該上電容和該下電容的電壓差；

步驟12，通過x相的待調制參考電壓和該直流電壓，獲得該x相開關橋臂零電平占空比的第一取值區間，x表示該三電平電路包含的該a，b，c相開關橋臂之一，并在該第一取值區間內預先設定該x相開關橋臂零電平占空比的一第一給定值；包括：步驟121，通過得到該x相開關橋臂零電平占空比的該第一取值區間的最大值d_xomax，u_xref為該x相的該待調制參考電壓，u_d為該直流電壓；在該第一取值區間(0,d_xomax]內預先設定該x相零電平占空比的該第一給定值；

步驟13，當該第一中點電壓的絕對值大于第一閾值時，調節該第一給定值，調節后的該第一給定值位于該第一取值區間內，且根據調節后的該第一給定值分配用于該x相開關橋臂正電平占空比的第二給定值和用于該x相開關橋臂負電平占空比的第三給定值，并根據調節后的該第一給定值、該第二給定值和該第三給定值調制該x相開關橋臂的該些開關器件，以使得該第一中點電壓的絕對值小于該第一閾值。

2.如權利要求1所述的三電平電路中點電壓平衡控制方法，其特征在于，步驟12還包括：

步驟122，將該第一給定值預先設定為該x相該第一取值區間的最大值d_xomax。

3.如權利要求1所述的三電平電路中點電壓平衡控制方法，其特征在于，該三電平電路輸出該三相交流電壓于一負載，步驟13還包括：

步驟131，根據該第一中點電壓，當判斷得到該上電容的電壓大于該下電容的電壓時：當x相的電流從該三電平電路流向該負載時，則減小該x相的零電平占空比的該第一給定值，當該x相的電流從該負載流向該三電平電路時，則增大該x相的零電平占空比的該第一給定值；或者

根據該第一中點電壓，當判斷得到該上電容的電壓小于該下電容的電壓時：當x相的電流從該三電平電路流向該負載時，則增大該x相的零電平占空比的該第一給定值，當該x相的電流從該負載流向該三電平電路時，則減小該x相的零電平占空比的該第一給定值。

4.如權利要求1所述的三電平電路中點電壓平衡控制方法，其特征在于，步驟13還包括：

步驟132，通過下列公式調節該第一給定值d_xo：

其中，k_p為比例控制參數，u_o為該第一中點電壓，i_x為該x相的輸出電流，u_th為該第一閾值，u_xref為該x相的該待調制參考電壓，u_d為該直流電壓。

5.如權利要求1所述的三電平電路中點電壓平衡控制方法，其特征在于，步驟13還包括：

步驟133，當調節后的該第一給定值為d_xo時，分配用于該x相開關橋臂正電平占空比的該第二給定值d_xp和用于該x相開關橋臂負電平占空比的該第三給定值d_xn為：

其中，u_xref為該x相的該待調制參考電壓，u_d為該直流電壓。

6.如權利要求1所述的三電平電路中點電壓平衡控制方法，其特征在于，該x相開關橋臂的該第一給定值、該第二給定值和該第三給定值在至少一個開關周期內均不等于零，以使得該x相開關橋臂輸出電壓在至少一個開關周期內含有正電平、負電平、零電平三種電平。