不连续空间矢量脉冲宽度调制方法及逆变装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种不连续空间矢量脉冲宽度调制方法及逆变装置，该调制方法包括：获取调制波信号；在调制波信号中加入三次谐波信号；在加入了三次谐波信号的调制波信号中加入用于使得开关在部分区域内不动作的偏置信号，偏置信号在任意一点处的斜率均不大于第一预设值且不小于第二预设值，第一预设值为正数，第二预设值为负数。本发明专利技术提供的调制方法，可以在减少逆变装置开关损耗的同时，降低中线共模电流。

【技术实现步骤摘要】
不连续空间矢量脉冲宽度调制方法及逆变装置
本专利技术涉及电源变换
，具体涉及一种不连续空间矢量脉冲宽度调制方法及逆变装置。
技术介绍
对于分布式发电系统的逆变装置，减少逆变器的开关损耗来提高逆变器的效率，国内外学者进行了大量的研究。对于分布式发电系统的逆变器，常用的减少开关损耗方法是不连续PWM(DiscontinuousPulseWidthModulation,DPWM)控制。其中，不连续PWM控制方法中的DPWM1方法开关状态保持不变的区间刚好位于波峰和波谷处，如果逆变器所带负载的功率因数为1，负载电流最大的共120°范围内开关状态刚好保持不变，这样会使开关损耗降低到最小。计算表明：采用DPWM1方式，与传统的连续PWM(ContinuousPulseWidthModulation,CPWM)控制相比，开关损耗可以大大减少。因此，DPWM1有在大功率电力电子变换器得到广泛的应用。例如，为提高三电平三相逆变器的效率，公开号为CN105450061的专利技术专利申请公开了一种减小开关器件损耗的PWM调制方法，其将传统的每个PWM调制周期内有七种开关状态(简称七段式)优化为每个PWM调制周期内有五种开关状态(简称五段式)，可以减小开关器件的开关次数，降低开关器件的开关损耗。上述现有技术是从空间矢量PWM方法上减少了开关次数，从而提高逆变器的效率。但是，在三电平三相逆变器中，为了抑制逆变器的共模电流，通常将逆变器的滤波电容的公共点连接到直流母线电容中性点。如果采用常规的60度不连续PWM方法或五段式空间矢量PWM方法时，会导致中线共模电流比较大，从而影响逆变器的共模电流。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于现有减少逆变器开关损耗的方法应用于三电平三相逆变器时容易导致中线共模电流增大。为此，本专利技术实施例提供了如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种不连续空间矢量脉冲宽度调制方法，包括如下步骤：获取调制波信号；在所述调制波信号中加入三次谐波信号；在加入了三次谐波信号的调制波信号中加入用于使得开关在部分区域内不动作的偏置信号，所述偏置信号在任意一点处的斜率均不大于第一预设值且不小于第二预设值，所述第一预设值为正数，所述第二预设值为负数。可选地，所述调制波信号为正弦调制波信号。可选地，在加入了三次谐波信号的调制波信号中加入用于使得开关在部分区域内不动作的偏置信号之前，还包括：采用以下公式计算三相调制波电压的均方根：其中，Varef为A相调制波电压，Vbref为B相调制波电压，Vcref为C相调制波电压；如果-0.2Vrms≤Vmid≤0.2Vrms，得到的所述偏置信号为：Voffset1＝-(max(Varef,Vbref,Vcref)+min(Varef,Vbref,Vcref))/2其中，Vmax＝max(Varef,Vbref,Vcref)，Vmid＝mid(Varef,Vbref,Vcref)，Vmin＝min(Varef,Vbref,Vcref)，max表示取最大值，min表示取最小值，mid表示取中间值。可选地，如果Vmid≥0.2Vrms或Vmid≤-0.2Vrms，得到的所述偏置信号为：可选地，所述偏置信号的斜率为(max(Varef,Vbref,Vcref)+min(Varef,Vbref,Vcref))*2，其中，Varef为A相调制波电压，Vbref为B相调制波电压，Vcref为C相调制波电压。可选地，开关不动作的区域角度为50度。本专利技术实施例还提供了一种逆变装置，包括功率开关管Sa1-Sa4、Sb1-Sb4和Sc1-Sc4,直流母线电容C1和C2，滤波电感L1-L3和滤波电容C3-C5,以及用于分别控制所述功率开关管Sa1-Sa4、Sb1-Sb4和Sc1-Sc4通断的处理器，所述处理器执行上述权利要求1-6中任一项所述方法；所述直流母线电容C1的第二端和所述直流母线电容C2的第一端串联，所述直流母线电容C1的第一端和所述直流母线电容C2的第二端分别作为直流输入端；所述功率开关管Sa1的第一端与其中一个所述直流输入端连接、第二端与所述功率开关管Sa4的第一端连接，所述功率开关管Sa4的第二端与另一个所述直流输入端连接；所述功率开关管Sb1的第一端与其中一个所述直流输入端连接、第二端与所述功率开关管Sb4的第一端连接，所述功率开关管Sb4的第二端与另一个所述直流输入端连接；所述功率开关管Sc1的第一端与其中一个所述直流输入端连接、第二端与所述功率开关管Sc4的第一端连接，所述功率开关管Sc4的第二端与另一个所述直流输入端连接；所述功率开关管Sa3的第二端与所述功率开关管Sa2的第二端连接，所述功率开关管Sa3的第一端与所述直流母线电容C1的第二端连接，所述功率开关管Sa2的第一端与所述功率开关管Sa1的第二端连接；所述功率开关管Sb3的第二端与所述功率开关管Sb2的第二端连接，所述功率开关管Sb3的第一端与所述直流母线电容C1的第二端连接，所述功率开关管Sb2的第一端与所述功率开关管Sb1的第二端连接；所述功率开关管Sc3的第二端与所述功率开关管Sc2的第二端连接，所述功率开关管Sc3的第一端与所述直流母线电容C1的第二端连接，所述功率开关管Sc2的第一端与所述功率开关管Sc1的第二端连接；所述功率开关管Sa1的第二端还与所述滤波电感L1的一端连接，所述功率开关管Sb1的第二端还与所述滤波电感L2的一端连接，所述功率开关管Sc1的第二端还与所述滤波电感L3的一端连接，所述滤波电感L1的另一端与所述滤波电容C3的一端连接，所述滤波电感L2的另一端与所述滤波电容C4的一端连接，所述滤波电感L3的另一端与所述滤波电容C5的一端连接，所述滤波电容C3的另一端、所述滤波电容C4的另一端和所述滤波电容C5的另一端分别与所述直流母线电容C1的第二端连接，所述滤波电感L1与所述滤波电容C3的连接处、所述滤波电感L2与所述滤波电容C4的连接处、所述滤波电感L3与所述滤波电容C5的连接处分别作为交流输出端；其中，功率开关管的第一端为源极、第二端为漏极，功率开关管的源极和漏极之间并联续流二极管，该续流二极管从漏极向源极导通。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供的不连续空间矢量脉冲宽度调制方法及逆变装置，与传统60度不连续PWM调制方法相比，其注入的使得开关在部分区域内不动作的偏置信号各处缓慢变化，没有突变，从而减小共模电压变化，进而在降低三相逆变装置开关损耗的同时，大大减小输出的中线共模电流。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中不连续空间矢量脉冲宽度调制方法的流程图；图2为本专利技术实施例中逆变装置的电路图；图3为本专利技术实施例中逆变装置的电压矢量分布图；图4(a)为正弦调制波波形图；(b)为在正弦调制波中加入三次谐波后的波形图；图5(a)为三相正弦调制波波形图；(b)为现有不连续PWM调制注入的偏置信号波形图；图6为利用现有不连续PWM调制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不连续空间矢量脉冲宽度调制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取调制波信号；在所述调制波信号中加入三次谐波信号；在加入了三次谐波信号的调制波信号中加入用于使得开关在部分区域内不动作的偏置信号，所述偏置信号在任意一点处的斜率均不大于第一预设值且不小于第二预设值，所述第一预设值为正数，所述第二预设值为负数。

【技术特征摘要】
1.一种不连续空间矢量脉冲宽度调制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取调制波信号；在所述调制波信号中加入三次谐波信号；在加入了三次谐波信号的调制波信号中加入用于使得开关在部分区域内不动作的偏置信号，所述偏置信号在任意一点处的斜率均不大于第一预设值且不小于第二预设值，所述第一预设值为正数，所述第二预设值为负数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制波信号为正弦调制波信号。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在加入了三次谐波信号的调制波信号中加入用于使得开关在部分区域内不动作的偏置信号之前，还包括：采用以下公式计算三相调制波电压的均方根：其中，Varef为A相调制波电压，Vbref为B相调制波电压，Vcref为C相调制波电压；如果-0.2Vrms≤Vmid≤0.2Vrms，得到的所述偏置信号为：Voffset1＝-(max(Varef,Vbref,Vcref)+min(Varef,Vbref,Vcref))/2其中，Vmax＝max(Varef,Vbref,Vcref)，Vmid＝mid(Varef,Vbref,Vcref)，Vmin＝min(Varef,Vbref,Vcref)，max表示取最大值，min表示取最小值，mid表示取中间值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果Vmid≥0.2Vrms或Vmid≤-0.2Vrms，得到的所述偏置信号为：5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述偏置信号的斜率为(max(Varef,Vbref,Vcref)+min(Varef,Vbref,Vcref))*2，其中，Varef为A相调制波电压，Vbref为B相调制波电压，Vcref为C相调制波电压。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，开关不动作的区域角度为50度。7.一种逆变装置，其特征在于，包括功率开关管Sa1-Sa4、Sb1-Sb4和Sc1-Sc4,直流母线电容C1和C2，滤波电感L1-L3和滤波电容C3-C5,以及用于分别控制所述功率开关管Sa1-Sa4、Sb1-Sb4和Sc...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏，杨勇，方刚，卢进军，刘滔，蒋峰，曾维波，
申请(专利权)人：江苏固德威电源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32