[發(fā)明專利]一種七電平ANPC變流器的懸浮電容電壓控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811635711.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109510497A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繩偉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州奧易克斯汽車電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/487
• 分類號(hào): H02M7/487
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本發(fā)明揭示了一種七電平ANPC變流器的懸浮電容電壓控制系統(tǒng)，包括控制組件與ANPC變流器，ANPC變流器包括多個(gè)母線相連接的單相七電平ANPC橋臂，控制組件包括多個(gè)橋臂控制器，且每個(gè)單相七電平ANPC橋臂均與一橋臂控制器相連接，單相七電平ANPC橋臂包括多個(gè)相互連接的支路，每個(gè)支路均包括多個(gè)依次相連接的開關(guān)器件，且其中兩個(gè)支路間設(shè)置有并聯(lián)連接的多個(gè)懸浮電容，通過橋臂控制器控制開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮電容的電壓控制，橋臂控制器控制開關(guān)器件包括多種控制狀態(tài)。該控制系統(tǒng)所需的元器件數(shù)量少，電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，損耗小，該控制方法原理簡單，結(jié)構(gòu)清晰，無需增加外圍硬件電路，無需增加成本，且實(shí)現(xiàn)效率較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種懸浮電容電壓的控制系統(tǒng)及控制方法，尤其涉及一種七電平ANPC變流器的懸浮電容電壓控制系統(tǒng)及控制方法，屬于變流器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著驅(qū)動(dòng)功率的增大，越來越多的交流傳動(dòng)系統(tǒng)采用10 kV甚至更高的電壓等級(jí)。由于目前成熟開關(guān)器件的最高耐壓僅為4.5 kV~6.5 kV，因此多電平變換器成為各國學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

相較于傳統(tǒng)兩電平變換器，多電平變換器具有控制靈活，輸出電平數(shù)多，輸出波形更加接近正弦波，且在功率開關(guān)器件耐壓值相同的條件下，可以獲得更高的輸出電壓。目前工業(yè)領(lǐng)域上應(yīng)用的多電平變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有二極管箝位型、電容箝位型、H橋級(jí)聯(lián)型、模塊組合型、層疊式多單元型以及有源中點(diǎn)箝位型(ANPC)。ANPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可認(rèn)為是由普通三電平ANPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與電容箝位型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合而成。ANPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能較好地克服其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的問題，其所需的箝位器件及懸浮電容都較少，且具有公共直流母線，可四象限運(yùn)行，無變壓器運(yùn)行，可在低速下輸出滿轉(zhuǎn)矩。由于以上優(yōu)點(diǎn)，ANPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常適用于高電壓、大容量、高性能的應(yīng)用場合。

然而，為了使ANPC變流器能正常運(yùn)行，ANPC變流器中的懸浮電容電壓必須得到合理的控制。

綜上所述，如何完成七電平ANPC變流器的懸浮電容電壓的控制、及控制方法，就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種七電平ANPC變流器的懸浮電容電壓控制系統(tǒng)及控制方法，能夠在保證ANPC變流器正常運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)ANPC變流器中的懸浮電容電壓的合理控制。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種七電平ANPC變流器的懸浮電容電壓控制系統(tǒng)，包括控制組件與ANPC變流器，所述ANPC變流器包括多個(gè)母線相連接的單相七電平ANPC橋臂，控制組件包括多個(gè)橋臂控制器，且每個(gè)單相七電平ANPC橋臂均與一橋臂控制器相連接，所述單相七電平ANPC橋臂包括多個(gè)相互連接的支路，每個(gè)支路均包括多個(gè)依次相連接的開關(guān)器件，且其中兩個(gè)支路間設(shè)置有并聯(lián)連接的多個(gè)懸浮電容，通過橋臂控制器控制開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮電容的電壓控制，橋臂控制器控制開關(guān)器件包括多種控制狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述單相七電平ANPC橋臂包括相互連接的第一支路、第二支路、第三支路、第四支路及第五支路；