[發明專利]一種飛跨電容型三電平變換器及其控制方法

在審

• 申請號: 201810876599.3
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN108900078A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 耿后來;文鵬;孟杰;陶庭歡
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M7/483
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供一種飛跨電容型三電平變換器及其控制方法，通過實時讀取電網電壓的檢測值，根據所述電網電壓的檢測值獲取所述電網電壓的峰值；然后判斷所述峰值是否大于閾值；并在所述峰值大于所述閾值的情況下，控制所述飛跨電容型三電平變換器的主電路中飛跨電容上的電壓為大于等于所述主電路的母線電壓的一半且小于等于所述母線電壓的預設值，以提前對所述飛跨電容進行充電，避免電網高穿時現有技術中出現的器件上電壓應力較高的問題。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種飛跨電容型三電平變換器及其控制方法。

背景技術

圖1虛線框內所示為一種常見飛跨電容型三電平變換器的主電路拓撲，該拓撲具有工作效率高，電感倍頻等優點，可以減小電感重量及尺寸，有利于降低裝置成本及結構尺寸。

正常情況下，該變換器中的控制器將會控制飛跨電容Cf上的電壓V_Cf為母線電壓(輸出母線正極Bus+與輸出母線負極Bus-之間的電壓Vbus)的一半。當開關管S2導通時，二極管D2上的反向電壓為Vbus-V_Cf＝Vbus/2；當開關管S1導通時，開關管S2上的電壓應力為Vbus-V_Cf＝Vbus/2。

但是圖1所示的拓撲中，當出現電網高穿、母線快速升高以及飛跨電容需要逐步充電的特殊情況時，飛跨電容來不及充電且電壓較低、而母線電壓Vbus電壓已經很高，將會導致二極管D2或者開關管S2上的電壓應力較高。

發明內容

本發明提供一種飛跨電容型三電平變換器及其控制方法，以解決當電網高穿時現有技術中存在的器件上電壓應力較高的問題。

為實現上述目的，本申請提供的技術方案如下：

一種飛跨電容型三電平變換器的控制方法，應用于所述飛跨電容型三電平變換器的控制器；所述飛跨電容型三電平變換器的控制方法包括：

實時讀取電網電壓的檢測值；

根據所述電網電壓的檢測值獲取所述電網電壓的峰值；

判斷所述峰值是否大于閾值；

若所述峰值大于所述閾值，則控制所述飛跨電容型三電平變換器的主電路中飛跨電容上的電壓為預設值；所述預設值大于等于所述主電路的母線電壓的一半，且小于等于所述母線電壓。

優選的，在判斷所述峰值是否大于閾值之后，還包括：

若所述峰值小于等于所述閾值，則控制所述飛跨電容上的電壓為所述母線電壓的一半。

優選的，所述閾值為Vnorm+Vdelat；

其中，Vdelat＝k×Vnorm+b，或者，Vdelat＝k²×Vnorm+b；Vnorm為正常情況下所述電網電壓的峰值。

優選的，k＝1.02。

優選的，根據所述電網電壓的檢測值獲取所述電網電壓的峰值，包括：

將所述電網電壓的檢測值轉換到dq坐標系，作為所述電網電壓的峰值；

或者，根據所述電網電壓的檢測值，實時獲取電網電壓絕對值的最大值作為所述電網電壓的峰值。

一種飛跨電容型三電平變換器，其特征在于，包括：主電路和控制器；其中，所述控制器用于執行上述任一所述的飛跨電容型三電平變換器的控制方法。

優選的，所述主電路包括：輸入電容、第一電容、第二電容、飛跨電容、電感、第一開關管、第二開關管、第一二極管及第二二極管；其中：

所述輸入電容連接于所述主電路的輸入端正負極之間；

所述電感的一端與所述主電路的輸入端正極相連；