[發(fā)明專利]三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011024536.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112187077A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)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: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M1/088
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡方法，其特征在于，所述三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容包括第一電容和第二電容；

所述電壓平衡方法包括以下步驟：

獲取第一電容的電壓和第二電容的電壓；

當?shù)谝浑娙莸碾妷汉偷诙娙莸碾妷旱牟钪禐檎龝r，關閉與第二電容直接連接的開關管，根據(jù)第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值計算第一占空比，并根據(jù)第一占空比開通與第一電容直接連接的開關管；

當?shù)谝浑娙莸碾妷汉偷诙娙莸碾妷旱牟钪禐樨摃r，關閉與第一電容直接連接的開關管；根據(jù)第二電容的電壓和第一電容的電壓的差值計算第二占空比，并根據(jù)第二占空比通與第二電容直接連接的開關管。

2.根據(jù)權利要求1所述的三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡方法，其特征在于，所述獲取第一電容的電壓和第二電容的電壓的具體方法為：

依次經(jīng)過分壓電路、運算電路和限幅電路將第一電容的電壓和第二電容的電壓調節(jié)至0～3V后輸入DSP控制器；通過DSP控制器采樣并讀取第一電容的電壓和第二電容的電壓的AD采樣值，并根據(jù)分壓電路和運算電路的比例系數(shù)，得到第一電容的電壓和第二電容的電壓。

3.根據(jù)權利要求1所述的三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡方法，其特征在于，所述根據(jù)第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值計算第一占空比的具體方法為：將第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值輸入PI控制器，通過PI控制器輸出第一占空比；

所述根據(jù)第二電容的電壓和第一電容的電壓的差值計算第二占空比的具體方法為：將第二電容的電壓和第一電容的電壓的差值輸入PI控制器，通過PI控制器輸出第一占空比。

4.根據(jù)權利要求3所述的三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡方法，其特征在于，將第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值輸入PI控制器，通過式(1)，PI控制器得到并輸出第一占空比；

D＝K_p×Δe+K_i×∫Δedt

其中，D為第一占空比，K_p為比例系數(shù)，Δe為第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值，K_i為積分系數(shù)；

將第二電容的電壓和第一電容的電壓的差值輸入PI控制器，通過式(2)，PI控制器得到并輸出第二占空比；

D′＝K_p×Δe′+K_i×∫Δedt

其中，D′為第二占空比，Δe′為第二電容的電壓和第一電容的電壓的差值。

5.一種三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡系統(tǒng)，其特征在于，所述三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容包括第一電容和第二電容；

所述電壓平衡系統(tǒng)包括：

電壓獲取單元，與第一電容和第二電容均連接，用于獲取第一電容的電壓和第二電容的電壓；

占空比計算單元，與電壓獲取單元連接，用于根據(jù)第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值計算占空比；以及

開關管控制器，與占空比計算單元、第一電容直接連接的開關管以及第二電容直接連接的開關管均連接，用于當?shù)谝浑娙莸碾妷汉偷诙娙莸碾妷旱牟钪禐檎龝r，按照占空比打開與第一電容直接連接的開關管，關閉與第二電容直接連接的開關管；當?shù)谝浑娙莸碾妷汉偷诙娙莸碾妷旱牟钪禐樨摃r，按照占空比打開與第二電容直接連接的開關管，關閉與第一電容直接連接的開關管。

6.根據(jù)權利要求5所述的三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓獲取單元包括依次連接的分壓電路、運算電路、限幅電路和DSP控制器，分壓電路與第一電容和第二電容均連接，DSP控制器用于采樣并讀取第一電容的電壓和第二電容的電壓的AD采樣值，并根據(jù)分壓電路和運算電路的比例系數(shù)，得到第一電容的電壓和第二電容的電壓。

7.根據(jù)權利要求5所述的三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡系統(tǒng)，其特征在于，所述占空比計算單元為PI控制器。

8.根據(jù)權利要求5所述的三電平逆變電路直流側串聯(lián)電容的電壓平衡系統(tǒng)，其特征在于，所述開關管控制器為柵極驅動器。