[發(fā)明專利]一種多橋臂并聯(lián)均流電路及其控制方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110240337.X
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113037118B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊靜遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京潤(rùn)科通用技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/5387
• 分類號(hào): H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

本發(fā)明提供一種多橋臂并聯(lián)均流電路及其控制方法和裝置，電路包括N個(gè)橋臂和N個(gè)共模電感；第i橋臂的輸出端連接第i共模電感第一線圈的同名端；第N共模電感第一線圈的異名端連接第1共模電感第二線圈的異名端，第j共模電感第一線圈的異名端連接第j+1共模電感第二線圈的異名端；所有共模電感第二線圈的同名端短接后作為總輸出。本發(fā)明提供的多橋臂并聯(lián)均流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證了電路中任意一個(gè)橋臂的上開(kāi)關(guān)管和另一個(gè)橋臂的下開(kāi)關(guān)管之間的電感很大；且本發(fā)明提供的多橋臂并聯(lián)均流電路輸出阻抗很小；進(jìn)而不存在環(huán)流抑制電感的感值選型困難問(wèn)題。以及本發(fā)明提供的多橋臂并聯(lián)均流電路，可實(shí)現(xiàn)N+1個(gè)電平輸出，產(chǎn)生諧波較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種多橋臂并聯(lián)均流電路及其控制方法和裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的一種多橋臂并聯(lián)電路如圖1所示，為2電平逆變器。該多橋臂并聯(lián)電路包括四個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)管采用交替導(dǎo)通的方式，每個(gè)時(shí)刻只有1個(gè)橋臂的上開(kāi)關(guān)管或1個(gè)橋臂的下開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通。每個(gè)橋臂輸出均連接1個(gè)環(huán)流抑制電感，用于抑制不同橋臂間，上開(kāi)關(guān)管(或下開(kāi)關(guān)管)還未及時(shí)關(guān)閉，下開(kāi)關(guān)管(或上開(kāi)關(guān)管)已經(jīng)導(dǎo)通所造成的短暫直通導(dǎo)致的大電流；因此，環(huán)流抑制電感的感值越大抑制效果越好。但是，由于功率級(jí)HIL(Hardware-in-the-Loop，硬件在環(huán))的多橋臂并聯(lián)電路要求輸出阻抗較小，而環(huán)流抑制電感越大多橋臂并聯(lián)電路輸出阻抗越大，因此在實(shí)際應(yīng)用中環(huán)流抑制電感的感值不能太大，這導(dǎo)致了環(huán)流抑制電感在感值選取上的矛盾。且由于只能輸出2電平，在功率級(jí)HIL應(yīng)用中產(chǎn)生諧波較大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種多橋臂并聯(lián)均流電路及其控制方法和裝置，欲減小在功率級(jí)HIL應(yīng)用中產(chǎn)生的諧波，以及避免環(huán)流抑制電感在感值選型上的困難。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：

第一方面，提供一種多橋臂并聯(lián)均流電路，包括：N個(gè)橋臂和N個(gè)共模電感，N≥3；

第i橋臂的輸出端連接第i共模電感的第一線圈的同名端，i＝1，2，……，N；

第N共模電感的第一線圈的異名端連接第1共模電感的第二線圈的異名端，第j共模電感的第一線圈的異名端連接第j+1共模電感的第二線圈的異名端，j＝1，2，……，N-1；

所有共模電感的第二線圈的同名端短接后作為總輸出。

可選的，所述多橋臂并聯(lián)均流電路，應(yīng)用于功率級(jí)HIL中。

第二方面，提供一種第一方面中多橋臂并聯(lián)均流電路的控制方法，包括：

獲取上一時(shí)刻每個(gè)橋臂輸出的電流；

對(duì)于任一橋臂，上一時(shí)刻橋臂輸出的電流在各個(gè)橋臂輸出的電流中越大，則確定當(dāng)前時(shí)刻該橋臂的載波起始值越大；

將當(dāng)前時(shí)刻期望調(diào)制的占空比與當(dāng)前時(shí)刻各個(gè)橋臂的載波進(jìn)行比較，得到當(dāng)前時(shí)刻各個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；當(dāng)前時(shí)刻各個(gè)橋臂的載波根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻各個(gè)橋臂的載波起始值和載波幅值確定；

在當(dāng)前時(shí)刻，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻各個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，控制各個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)管的通斷。

可選的，在所述對(duì)于任一橋臂，上一時(shí)刻橋臂輸出的電流在各個(gè)橋臂輸出的電流中越大，則確定當(dāng)前時(shí)刻該橋臂的載波起始值越大的步驟之前，還包括：

計(jì)算上一時(shí)刻期望調(diào)制的占空比與當(dāng)前時(shí)刻期望調(diào)制的占空比的差；

判斷所述差是否大于電平閾值，電平閾值為1與橋臂數(shù)量的比值，若是，則執(zhí)行所述對(duì)于任一橋臂，上一時(shí)刻橋臂輸出的電流在各個(gè)橋臂輸出的電流中越大，則確定當(dāng)前時(shí)刻該橋臂的載波起始值越大的步驟，若否，則確定上一時(shí)刻第一橋臂中輸出電流最大的橋臂，并確定上一時(shí)刻第二橋臂中輸出電流最小的橋臂，第一橋臂為上開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的橋臂，第二橋臂為下開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的橋臂；