【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子及控制，具体涉及一种h桥级联拓扑高效率控制方法。
技术介绍
1、h桥级联技术因其输出频率高，输出电压高，独立母线等独特的技术特点被广泛应用于静止无功发生器、逆变器、储能设备和纹波发生器等领域，已公开技术cn216672976u、cn116148698a、cn115776218a都有h桥级联拓扑的应用。论文h 桥级联型多电平逆变电路及其应用研究也应用了h桥级联拓扑作为逆变器。
2、由于级联h桥逆变器中包含多个功率单元，每个单元都需要进行热管理，增加了系统热管理的复杂性，在这种情况下，若h桥级联拓扑多采用全快管的控制方式，即所有的开关管均工作在高频开关状态，高频率的开关动作给开关管带来了更高的开关损耗，会导致开关管产生大量的热量，最终以热的形式耗散掉，持续的高温环境可能影响开关管和其他电力电子器件的寿命和可靠性。而为了应对高热耗散，和由于不同功率器件承受的电压和电流应力不同可能导致的热分布不均匀，需要采用更高级的散热技术，如液冷系统，或特殊的热管理策略来确保系统的热均匀性，会大大增加系统的成本和维护难度。
技术实现思路
1、本专利技术旨在从h桥级联拓扑结构的高效率控制方法层面，提出一种新的控制方法，以减小h桥级联拓扑开关器件的开关损耗，提升h桥级联拓扑的效率。
2、本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
3、一种h桥级联拓扑高效率控制方法，驱动的h桥级联拓扑包括n个h桥h1、h2……hn，第i个h桥中包括t1i、t2i
4、开关管驱动策略为：用至少两种驱动信号驱动n个h桥；
5、驱动信号组移动策略为：每隔一段时间，各个h桥的各驱动信号进行交换。
6、进一步的，n为偶数，驱动组s(2k+1)和驱动组s(2k+2)为初态时第2k+1个h桥和第2k+2个h桥的驱动信号，k为非负整数，且0<2k+1<n；
7、驱动组s(2k+1)包括驱动信号：s1(2k+1)，s2(2k+1)，s3(2k+1)，s4(2k+1)，分别控制第2k+1个h桥内的开关管t1（2k+1）、t2（2k+1）、t3（2k+1）、t4（2k+1）；
8、驱动组s(2k+2)包括驱动信号：s1(2k+2)，s2(2k+2)，s3(2k+2)，s4(2k+2)，分别控制第2k+2个h桥内的开关管t1（2k+2）、t2（2k+2）、t3（2k+2）、t4（2k+2）。
9、进一步的，驱动信号通过载波uc(2k+1)、载波uc(2k+2)和调制波us比较产生；
10、驱动组s(2k+1)通过载波uc(2k+1)与调制波us比较产生；
11、驱动组s(2k+2) 通过载波uc(2k+2)与调制波us比较产生。
12、进一步的，驱动组s(2k+1)驱动信号产生方式为：调制波us＞0，s1(2k+1)=1；调制波us＜0，s1(2k+1)=0；
13、s2(2k+1) 与s1(2k+1)互补；
14、调制波us＞uc (2k+1)，s4(2k+1)=1，us＜uc (2k+1)，s4(2k+1)=0；
15、s3(2k+1) 与s4(2k+1)互补；
16、驱动组s(2k+2)驱动信号产生方式为：调制波us＞0，s4(2k+2)=1；调制波us＜0，s4(2k+2)=0；
17、s3(2k+2) 与s4(2k+2)互补；
18、调制波us＞uc (2k+2)，s1(2k+2)=1，us＜uc (2k+2)，s1(2k+2)=0；
19、s2(2k+2) 与s1(2k+2)互补。
20、进一步的，载波uc(2k+1)滞后载波uc(2k+2)的相位差为2π/n度。
21、进一步的，驱动信号组移动策略为：
22、设置周期性触发条件triger，每到triger时，上一周期里第i个h桥的驱动组si改为驱动第i+1个h桥，上一周期里第n个h桥的驱动组sn改为驱动第1个h桥。
23、进一步的，以调制波从负到正过零点为触发条件triger。
24、进一步的，每次触发条件triger到来后，所有开关管关断td时间后再依照驱动信号组移动策略进行驱动信号的交换，td时间范围为100ns~1μs。
25、本专利技术的优点在于：
26、本专利技术通过设置慢管、以及特定的驱动产生方式和驱动组循环移动方案，减小了h桥级联拓扑的开关损耗，发热量减小近50%，提高了效率。以上技术方案实现了每个h桥的两个桥臂每隔一个周期快慢管交换一次，本周期左桥臂为快管右桥臂为慢管，下一周期左桥臂为慢管右桥臂为快管。均衡了每个h桥两桥臂的发热，避免了减小发热之后带来的慢管不热，快关很热的发热不均问题，使h桥两个桥臂的开关管发热均衡，进一步减小了开关管的发热压力，有助于提高开关频率。
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1.一种H桥级联拓扑高效率控制方法，驱动的H桥级联拓扑包括n个H桥H1、H2……Hn，第i个H桥中包括T1i、T2i、T3i、T4i四个开关管，左桥臂包括开关管T1i、T2i，右桥臂包括开关管T3i、T4i，其特征在于，所述H桥级联拓扑高效率控制方法包括开关管驱动策略和驱动信号组移动策略；
2.根据权利要求1所述H桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，n为偶数，驱动组S(2k+1)和驱动组S(2k+2)为初态时第2k+1个H桥和第2k+2个H桥的驱动信号，k为非负整数，且0<2k+1<n；
3.根据权利要求2所述H桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，驱动信号通过载波uc(2k+1)、载波uc(2k+2)和调制波us比较产生；
4.根据权利要求3所述H桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，驱动组S(2k+1)驱动信号产生方式为：调制波us＞0，S1(2k+1)=1；调制波us＜0，S1(2k+1)=0；
5.根据权利要求4所述H桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，载波uc(2k+1)滞后载波uc(2k+2)的相位差为2
6.根据权利要求2所述H桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，所述驱动信号组移动策略为：
7.根据权利要求6所述H桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，以调制波从负到正过零点为触发条件triger。
8.根据权利要求6所述H桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，每次触发条件triger到来后，所有开关管关断td时间后再依照驱动信号组移动策略进行驱动信号的交换，td时间范围为100ns~1μs。
...【技术特征摘要】
1.一种h桥级联拓扑高效率控制方法，驱动的h桥级联拓扑包括n个h桥h1、h2……hn，第i个h桥中包括t1i、t2i、t3i、t4i四个开关管，左桥臂包括开关管t1i、t2i，右桥臂包括开关管t3i、t4i，其特征在于，所述h桥级联拓扑高效率控制方法包括开关管驱动策略和驱动信号组移动策略；
2.根据权利要求1所述h桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，n为偶数，驱动组s(2k+1)和驱动组s(2k+2)为初态时第2k+1个h桥和第2k+2个h桥的驱动信号，k为非负整数，且0<2k+1<n；
3.根据权利要求2所述h桥级联拓扑高效率控制方法，其特征在于，驱动信号通过载波uc(2k+1)、载波uc(2k+2)和调制波us比较产生；
4.根据权利要求3所述h桥级联拓扑高...
【专利技术属性】
技术研发人员：白洪超，禹金标，董会娜，
申请(专利权)人：山东艾诺智能仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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