[發明專利]一種三電平變換器的直流側電壓平衡控制方法

有效

• 申請號: 201911024999.2
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110611448B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 沈敏泉
• 申請（專利權）人: 西安班特利奧能源科技有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種三電平變換器的直流側電壓平衡控制方法，所述三電平變換器包括三個相同的相電路、直流側正母線電容和直流側負母線電容，相電路包括電感、交流源、第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，直流側正母線電容、第一開關管、第四開關管和直流側負母線電容依次串聯，直流側正母線電容與直流側負母線電容的連接線上設置N點，N點依次連接交流源、電感、第一開關管和第四開關管的連接線、第三開關管、第二開關管和N點；第一開關管和第二開關管互補導通時，第三開關管長通，第四開關管關斷；第三開關管和第四開關管互補導通時，第一開關管關斷，第二開關管長通；

其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

S1：獲取直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓；

S2：獲取電感電流大小，并通過電感電流大小得到電感電流方向；具體的，當電感電流為正時，電感電流方向為正方向；當電感電流為負時，電感電流方向為負方向；其中，流出直流側的電流方向為正方向；

S3：當直流側正母線電容電壓低于直流側負母線電容電壓，且電感電流方向為負方向時，根據直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓得到打開第一開關管的占空比，通過打開第一開關管的占空比控制第一開關管的通斷，進行直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓調節；

所述根據直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓得到打開第一開關管的占空比的具體方法為：

將直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓的差值輸入PI調節器，通過PI調節器輸出打開第一開關管的占空比；

S4：當直流側正母線電容電壓高于直流側負母線電容電壓，且電感電流方向為正方向時，根據直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓得到打開第四開關管的占空比，通過打開第四開關管的占空比控制第四開關管的通斷，進行直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓調節；

所述根據直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓得到打開第四開關管的占空比的具體方法為：

將直流側正母線電容電壓和直流側負母線電容電壓的差值輸入PI調節器，通過PI調節器輸出打開第四開關管的占空比。

2.根據權利要求1所述的三電平變換器的直流側電壓平衡控制方法，其特征在于，所述獲取直流側正母線電容電壓的方法為：

將直流側正母線電容電壓經過分壓電路、運算電路和限幅電路后調節至0～3V后輸入DSP控制器；通過DSP控制器讀取直流側正母線電容電壓的AD采樣值，并根據分壓電路和運算電路的比例系數，得到直流側正母線電容電壓。

3.根據權利要求1所述的三電平變換器的直流側電壓平衡控制方法，其特征在于，所述獲取直流側負母線電容電壓的方法為：

將直流側負母線電容電壓經過分壓電路、運算電路和限幅電路后調節至0～3V后輸入DSP控制器；通過DSP控制器讀取直流側負母線電容電壓的AD采樣值，并根據分壓電路和運算電路的比例系數，得到直流側負母線電容電壓。

4.根據權利要求1所述的三電平變換器的直流側電壓平衡控制方法，其特征在于，所述S2的具體方法為：

通過霍爾傳感器得到電感電流對應的電感電壓，將電感電壓經過運算電路、抬升電路和限幅電路調節至0～3V后輸入DSP控制器，通過DSP控制器讀取電感電壓的AD采樣值，并根據運算電路的比例系數得到電感電流，當電感電流為正時，電感電流方向為正方向；當電感電流為負時，電感電流方向為負方向；其中，流出直流側的電流方向為正方向。