[發明專利]三電平逆變電路直流側串聯電容的電壓平衡方法及系統在審
| 申請號： | 202011024536.9 | 申請日： | 2020-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN112187077A | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 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： | H02M7/483 | 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 |
| 地址： | 710075 陜西省西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 電平 電路 直流 串聯 電容 電壓 平衡 方法 系統 | ||
本發明屬于三電平逆變電路領域，公開了一種三電平逆變電路直流側串聯電容的電壓平衡方法及系統，包括獲取第一電容的電壓和第二電容的電壓；當第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值為正時，關閉與第二電容直接連接的開關管，根據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，并根據第一占空比開通與第一電容直接連接的開關管；當第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值為負時，關閉與第一電容直接連接的開關管；根據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，并根據第二占空比通與第二電容直接連接的開關管。第一電容直接連接的開關管與第二電容直接連接的開關管獨立控制，解決平衡電路在輕載時的電流較大及發熱嚴重的問題。
技術領域
本發明屬于三電平逆變電路領域，涉及一種三電平逆變電路直流側串聯電容的電壓平衡方法及系統。
背景技術
三電平逆變電路由于直流側電容直接連接，存在電容電壓不一致的問題，所以需要通過一定措施維持電壓均衡。
常用的方法包括調整發波方式、增加平衡電路等方法。其中，調整發波方式在三相四線制電路中由于三維空間中電壓矢量的復雜而無法使用。增加平衡電路方法雖然能夠實現電容電壓均衡，但常規平衡電路控制方法存在輕載時平衡電路電流和滿載時接近的問題，導致輕載時平衡電路發熱嚴重、效率較低。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術中平衡電路發熱嚴重、效率較低的缺點，提供一種三電平逆變電路直流側串聯電容的電壓平衡方法及系統。
為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：
本發明一方面，一種三電平逆變電路直流側串聯電容的電壓平衡方法，所述三電平逆變電路直流側串聯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；
當第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值為正時，關閉與第二電容直接連接的開關管，根據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，并根據第一占空比開通與第一電容直接連接的開關管；
當第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值為負時，關閉與第一電容直接連接的開關管；根據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，并根據第二占空比通與第二電容直接連接的開關管。
本發明三電平逆變電路直流側串聯電容的電壓平衡方法進一步的改進在于：
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，并根據分壓電路和運算電路的比例系數，得到第一電容的電壓和第二電容的電壓。
所述根據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。
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＝Kp×Δe+Ki×∫Δedt
其中，D為第一占空比，Kp為比例系數，Δe為第一電容的電壓和第二電容的電壓的差值，Ki為積分系數；
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