[發明專利]具有母線中點電壓補償的三電平逆變器及其控制方法

有效

• 申請號: 202110034350.X
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112787530B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 于濤;齊亮;王旭;陳江洪;仲華;陳尚文;陳光;肖智明;潘嘉科;余雯璟
• 申請（專利權）人: 上海電氣富士電機電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

1.具有母線中點電壓補償的三電平逆變器，其特征在于，包括，

一正極電位；

一負極電位；

一中點電位；

一第一電容，連接于所述正極電位和所述中點電位之間；

一第二電容，連接于所述中點電位和所述負極電位之間；

一開關支路，連接于所述正極電位和所述負極電位之間，所述開關支路于一組控制信號的作用下可控制地切換以在一輸出點產生一輸出點電位；

一儲能電感，連接所述中點電位和所述輸出點，于所述開關支路的切換下所述第一電容或所述第二電容向所述儲能電感充電或放電；

所述控制信號通過一控制模塊產生，所述控制模塊包括：

一第一差值計算模塊，用于依據所述第一電容兩端的電壓與所述第二電容兩端的電壓獲得一電壓差值；

一第一比例積分調節模塊，依據所述電壓差值獲得一第一功率調節參數；

一功率計算模塊，依據所述儲能電感上的電流獲得一電感電流功率；

一第二差值計算模塊，依據所述第一功率調節參數與所述電感電流功率獲得一功率差值；

一第二比例積分調節模塊，依據功率差值獲得一第二功率調節參數；

一第一PWM占空比調節模塊，依據所述第二功率調節參數獲得第一控制信號和第三控制信號；

一第二PWM占空比調節模塊，依據所述第二功率調節參數獲得第二控制信號和第四控制信號；

所述第一比例積分調節模塊包括第一比例積分調節單元和第一限幅單元，所述第一比例積分調節單元輸出一功率預調節參數，所述第一限幅單元輸出所述功率調節參數；

所述第二比例積分調節模塊包括第二比例積分調節單元和第二限幅單元，所述第二比例積分調節單元輸出一第二功率預調節參數，所述第二限幅單元輸出所述第二功率調節參數；

所述第一PWM占空比調節模塊包括一第一比較單元，一第一多路選擇單元，以及第一加和計算單元和第一PWM生成單元，所述第一比較單元的輸入分別連接所述第二功率調節參數與一第一參考值，所述第一比較單元的輸出連接所述第一多路選擇單元的輸入，所述第一多路選擇單元可選擇地輸出第一參數或第二參數，所述第一多路選擇單元的輸出與所述第二功率調節參數連接所述第一加和計算單元，所述第一加和計算單元的輸出連接所述第一PWM生成單元，所述第一PWM生成單元輸出所述第一控制信號和所述第三控制信號；

所述第二PWM占空比調節模塊包括一第二比較單元，一第二多路選擇單元，一增益調節單元，以及第二加和計算模塊和第二PWM生成單元，所述第二比較單元的輸入分別連接所述第二功率調節參數與一第二參考值，所述第二比較單元的輸出連接所述第二多路選擇單元，所述第二多路選擇單元可選擇地輸出第一參數或第三參數，所述第二功率調節參數連接所述增益調節單元的輸入，所述增益調節單元的輸出與所述第二多路選擇單元的輸出連接所述第二加和計算模塊，所述第二加和計算模塊的輸出連接所述第二PWM生成單元，所述第二PWM生成單元輸出所述第二控制信號和所述第四控制信號。

2.根據權利要求1所述的具有母線中點電壓補償的三電平逆變器，其特征在于，所述開關支路包括，

一第一晶體管，于一第一控制信號的作用下連接于所述正極電位和一第二晶體管之間；

所述第二晶體管，于一第二控制信號的作用下連接于所述第一晶體管和所述輸出點之間；

一第三晶體管，于一第三控制信號的作用下連接于所述輸出點和一第四晶體管之間；

所述第四晶體管，于一第四控制信號的作用下連接于所述第三晶體管和所述負極電位之間。

3.根據權利要求2所述的具有母線中點電壓補償的三電平逆變器，其特征在于，所述開關支路還包括

一第一二極管，所述第一二極管的陽極連接所述中點電位，所述第一二極管的陰極連接所述第一晶體管和所述第二晶體管相連接的點；

一第二二極管，所述第二二極管的陰極連接所述中點電位，所述第二二極管的陽極連接所述第三晶體管和所述第四晶體管相連接的點。