[發明專利]一種設置有半電壓SiC子模塊的MMC的調制方法及MMC

有效

• 申請號: 202110072091.X
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112910292B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 林磊;殷天翔;井開源
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/487;H02M7/49
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種設置有半電壓SiC子模塊的MMC的調制方法，其特征在于，所述MMC包括串聯的上橋臂和下橋臂，所述上橋臂和下橋臂均包括兩個SiC子模塊和多個Si子模塊，各模塊串聯，所述SiC子模塊上施加有0-0.5區間內波動的橋臂三角載波，方法包括：

S1，計算橋臂電壓與橋臂中Si子模塊的平均額定電容電壓之間的比值，得到所述比值的整數部分和小數部分，所述橋臂為所述上橋臂或下橋臂；

S2，當所述整數部分小于所述橋臂中Si子模塊的數量時，將所述橋臂中整數部分個Si子模塊進行投入，若所述小數部分小于0.5，根據橋臂電流的方向控制一SiC子模塊處于正投入PWM狀態或負投入PWM狀態，若所述小數部分大于0.5，根據橋臂電流的方向控制所述一SiC子模塊正投入或負投入，并控制另一SiC子模塊處于正投入PWM狀態或負投入PWM狀態；

當所述整數部分不小于所述橋臂中Si子模塊的數量時，將所述橋臂中的Si子模塊全部進行投入，若所述小數部分小于0.5，根據橋臂電流的方向控制一SiC子模塊處于正投入PWM狀態或切除狀態，若所述小數部分大于0.5，根據橋臂電流的方向控制所述一SiC子模塊正投入或切除，并控制另一SiC子模塊處于正投入PWM狀態或切除狀態；

其中，當所述橋臂中SiC子模塊的電容電壓之和不小于Si子模塊的平均電容電壓時，所述一SiC子模塊為所述橋臂中電容電壓高的SiC子模塊，否則，所述一SiC子模塊為所述橋臂中電容電壓低的SiC子模塊；

所述S2中控制SiC子模塊處于正投入PWM狀態包括：當所述小數部分小于0.5時，將所述小數部分與橋臂三角載波的瞬時值相減，當所述小數部分大于0.5時，將所述小數部分減去0.5之后與橋臂三角載波的瞬時值相減，若相減結果大于0，控制所述SiC子模塊輸出正電平，若相減結果小于0，控制所述SiC子模塊輸出零電平；

所述S2中控制SiC子模塊處于負投入PWM狀態包括：當所述小數部分小于0.5時，將所述小數部分與橋臂三角載波的瞬時值相減，當所述小數部分大于0.5時，將所述小數部分減去0.5之后與橋臂三角載波的瞬時值相減，若相減結果大于0，控制所述SiC子模塊輸出負電平，若相減結果小于0，控制所述SiC子模塊輸出零電平。

2.如權利要求1所述的設置有半電壓SiC子模塊的MMC的調制方法，其特征在于，所述S2之前還包括：根據所述橋臂中Si子模塊的電容充放電狀態和電容電壓，對所述橋臂中的Si子模塊進行排序；

所述S2中按照排序后的順序依次投入所述橋臂中的Si子模塊。

3.如權利要求2所述的設置有半電壓SiC子模塊的MMC的調制方法，其特征在于，所述橋臂中Si子模塊的電容充放電狀態為充電狀態，按照Si子模塊電容電壓升序的方式對所述橋臂中的Si子模塊進行排序。

4.如權利要求2所述的設置有半電壓SiC子模塊的MMC的調制方法，其特征在于，所述橋臂中Si子模塊的電容充放電狀態為放電狀態，按照Si子模塊電容電壓降序的方式對所述橋臂中的Si子模塊進行排序。

5.如權利要求1所述的設置有半電壓SiC子模塊的MMC的調制方法，其特征在于，所述整數部分和小數部分為：

其中，N_STEP為所述整數部分，N_PWM為所述小數部分，u_arm為所述橋臂電壓，U_C為所述橋臂中Si子模塊的平均額定電容電壓，floor(·)為向下取整函數。

6.如權利要求1-5任一項所述的設置有半電壓SiC子模塊的MMC的調制方法，其特征在于，所述S2之后還包括：

S3，判斷所述橋臂中相鄰兩個周期內對應的整數部分是否相等，若不相等，重復執行所述S1-S2，否則，保持所述橋臂中各模塊的狀態不變，以持續輸出全橋臂電壓。