CN102570883B - 三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法和装置，方法包括：判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，如果是，则构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量包含两组正负小矢量，以零矢量首发，且每次仅有一相电平变化的十三段式导通方式导通；否则，以小矢量首发的七段式导通方式导通；由当前给定电压空间矢量计算得到合成矢量的作用时间；依据获得的中点电压的偏移量和输出电流方向，计算得到时间控制因子；根据合成矢量的导通时间及时间控制因子重新分配正负小矢量的作用时间；根据正负小矢量重新分配后的作用时间，得到三电平逆变器中的功率开关管的驱动脉冲。利用零矢量来消除窄脉冲，利用两组正负小矢量来控制中点电压。

Description

三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法和装置

技术领域

本申请涉及变频器技术领域，特别是涉及一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法和装置。

背景技术

三电平逆变器的主电路结构如图1a所示，包括A相、B相及C相三个桥臂，每个桥臂上有4个串联的功率开关管、4个分别并联在每个功率开关管两端的续流二极管，以及两个钳位二极管，如图1所示，SA1、SA2、SA3和SA4是A相桥臂上的功率开关管，SB1、SB2、SB3及SB4是B相桥臂上的功率开关管、SC1、SC2、SC3及SC4是C相桥臂上的功率开关管；DA1、DA2是A相桥臂上的钳位二极管，DB1、DB2是B相桥臂上的钳位二极管，DC1、DC2是C相桥臂上的钳位二极管；电容C1、C2上的电压为直流电源电压Udc的一半，即Udc/2，通过控制每相桥臂上4个功率开关管的导通、关断状态，在相应桥臂输出点处可以得到Udc/2、0、-Udc/2三种电平，故称为三电平逆变器。三电平逆变器有分布在6个扇区内的27个空间矢量，不同的给定输出电压矢量均可以通过27个空间矢量中的部分矢量合成得到。

当三电平逆变器在低调制系数下运行时，采用现有的小矢量首发七段式导通方式时，比如，给定电压空间矢量落在扇区I内时，合成矢量的导通顺序如图1b所示，具体为：PPO-＞POO-＞OOO-＞OON-＞OOO-＞POO-＞PPO。低调制系数下，由于给定电压空间矢量接近于零矢量，小矢量的导通时间很短，从而使得功率开关管的驱动脉冲存在大量的窄脉冲，这将导致三电平逆变器的输出电压存在畸变，输出的起动转矩降低，以及容易损坏功率开关管。而且，由于三电平逆变器的中点电位是通过电容分压得到的，三电平逆变器在实际运行时，中点电压会偏移，也将导致三电平逆变器的输出电压存在畸变，严重时将导致整个系统崩溃。

目前，三电平逆变器通过适当的插入零矢量可以消除窄脉冲，但是这种控制方法非常复杂，而且中点电压难于控制。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法，以消除窄脉冲并使中点电压控制得到保证，技术方案如下：

一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法，包括：

判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，如果是，则构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量包含两组正负小矢量，以零矢量为首发矢量，且每次仅有一相电平变化的十三段式导通方式导通；否则，构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量以小矢量首发的七段式导通方式导通；

由所述当前给定电压空间矢量计算得到所述各个合成矢量的作用时间；

获取中点电压的偏移量和输出电流方向，并依据获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到时间控制因子；

根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配正负小矢量的作用时间；

根据所述正负小矢量重新分配后的作用时间，得到所述三电平逆变器中的功率开关管的驱动脉冲。

优选的，所述时间控制因子包括：分别用于调整两组正负小矢量的第一时间控制因子和第二时间控制因子；

所述根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配小矢量的作用时间，具体包括：

当所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子和所述第二时间控制因子，重新分配所述两组正负小矢量的作用时间；

当所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子，重新分配所述合成矢量中正负小矢量的作用时间。

优选的，所述判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，具体为：

获取当前给定电压空间矢量的幅值和空间相角；

判断所述当前给定电压空间矢量是否小于参考电压阀值，如果是，则标志所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数；否则，标志所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数。

一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置，包括：

判断单元，用于判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，如果是，则构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量包含两组正负小矢量，以零矢量为首发矢量，且每次仅有一相电平变化的十三段式导通方式导通；否则，构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量以小矢量首发的七段式导通方式导通；

时间计算单元，用于由所述当前给定电压空间矢量计算得到所述各个合成矢量的作用时间；

控制因子计算单元，用于获取中点电压的偏移量和输出电流方向，并依据获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到时间控制因子；

时间分配单元，用于根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配正负小矢量的作用时间；

驱动脉冲生成单元，根据所述正负小矢量重新分配后的作用时间，得到所述三电平逆变器中的功率开关管的驱动脉冲。

优选的，所述控制因子计算单元包括：

第一控制因子计算单元，用于根据所述获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到第一时间控制因子；

第二控制因子计算单元，用于根据所述获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到第二时间控制因子；

所述时间分配单元包括：

第一时间分配单元，用于当所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子和所述第二时间控制因子，重新分配所述两组正负小矢量的作用时间；

第二时间分配单元，用于当所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子，重新分配所述合成矢量中正负小矢量的作用时间。

优选的，所述判断单元包括：

获取单元，用于获取当前给定电压空间矢量的幅值和空间相角；

判断子单元，用于判断所述当前给定电压空间矢量是否小于参考电压阀值，如果是，则标志所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数；否则，标志所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，当三电平逆变器处于低调制系数下时，以一种全新的导通顺序合成得到当前给定电压空间矢量，具体的，采用包含两组正负小矢量的十三个合成矢量，以零矢量开始、每次仅有一相的电平发生变化；当所述当前空间矢量使三电平逆变器处于高调制系数下时，采用小矢量首发七段式导通方式，合成得到所述当前给定电压空间矢量。由于在低调制系数下，输出的电压空间矢量非常接近于零矢量，即小矢量的导通时间很短，零矢量的导通时间较长，故以零矢量为首发的合成矢量，利用零矢量的冗余矢量来消除窄脉冲，实际是利用零矢量来延长功率开关管的导通时间，来消除窄脉冲。同时，利用两组正负小矢量对中点电压进行控制，相对于现有的控制方法，此方法增强了对中点电压的控制力度，从而能够很好的控制中点电压。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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1a为三电平逆变器的主电路原理示意图；

图1b为小矢量首发的七段式导通波形图；

图2为三电平逆变器的空间矢量分布示意图；

图3为本申请实施例一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法的流程图；

图4为本申请实施例一种十三段合成矢量导通顺序波形示意图；

图5为本申请实施例一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置的结构示意图。

具体实施方式

三电平逆变器，当输出电压为正电压时标记为P，当输出电压为负电压时标记为N，输出电压为0时标记为O，这样，每相能输出三种电平，三相输出线上一共有27种输出组合，即27个空间矢量，此27个空间矢量的分布图如图2所示，27个空间矢量一共分布在6个扇区内，所述6个扇区即图中正六边形，每个扇区为一个正三角形，其中PPP、NNN、OOO为零矢量，PNN、PPN、NPN、NPP、NNP、PNP为大矢量，PON、OPN、NPO、NOP、ONP、PNO为中矢量，POO、ONN、PPO、OON、OPO、NON、OPP、NOO、OOP、NNO、POP、ONO为小矢量，三电平逆变器在低调制系数下输出的电压接近于零，因此，由零矢量和小矢量合成得到。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请参见图3，示出了一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法的流程图，该方法主要包括：

S101，判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，如果是，则执行步骤S102；否则，执行步骤S103。

此处所述的当前给定电压空间矢量包括以计算机指令的形式发送给所述三电平逆变器的给定电压，即三电平逆变器应该输出的电压。

S102，构成当前给定电压空间矢量的合成矢量包含两组正负小矢量和零矢量，并以零矢量为首发矢量，每次仅有一相电平变化的十三段式导通方式。

当所述三电平逆变器处于低调制系数时，所述当前给定电压空间矢量充分利用小矢量和零矢量合成当前给定电压空间矢量，而且，采用一种十三段式的全新导通顺序，以零矢量开始，且每次仅变换一相输出电平。

因为三电平逆变器处于低调制系数时，输出的电压接近于零矢量，即零矢量导通时间较长，小矢量的导通时间很短，故以零矢量首发避免窄脉冲出现，比如，在扇区I内以PPP或者NNN开始。

为了更好的控制中点电压，采用了两组正负小矢量，比如，在扇区I内，PPO和OON为一组正负小矢量，POO和ONN为另一组正负小矢量，利用这两组正负小矢量增强了对中点电压的控制力度，使得中点电压控制得到保证。

具体的，当所述当前给定电压空间矢量落在扇区I时，所述十三段合成矢量的导通顺序为：

PPP-＞PPO-＞POO-＞OOO-＞OON-＞ONN-＞NNN-＞ONN-＞OON-＞OOO-＞POO-＞PPO-＞PPP，该导通顺序对应的波形图如图4所示，或者，

NNN-＞ONN-＞OON-＞OOO-＞POO-＞PPO-＞PPP-＞PPO-＞POO-＞OOO-＞OON-＞ONN。

当所述当前给定电压空间矢量落在扇区II时，所述十三段合成矢量的导通顺序为：

PPP-＞PPO-＞OPO-＞OOO-＞OON-＞NON-＞NNN-＞NON-＞OON-＞OOO-＞OPO-＞PPO-＞PPP，或者，

NNN-＞NON-＞OON-＞OOO-＞OPO-＞PPO-＞PPP-＞PPO-＞OPO-＞OOO-＞OON-＞NON。

当所述当前给定电压空间矢量落在扇区III时，所述十三段合成矢量的导通顺序为：

PPP-＞OPP-＞OPO-＞OOO-＞NOO-＞NON-＞NNN-＞NON-＞NOO-＞OOO-＞OPO-＞OPP-＞PPP，或者，

NNN-＞NON-＞NOO-＞OOO-＞OPO-＞OPP-＞PPP-＞OPP-＞OPO-＞OOO-＞NOO-＞NON。

当所述当前给定电压空间矢量落在扇区IV时，所述十三段合成矢量的导通顺序为：

PPP-＞OPP-＞OOP-＞OOO-＞NOO-＞NNO-＞NNN-＞NNO-＞NOO-＞OOO-＞OOP-＞OPP-＞PPP，或者

NNN-＞NNO-＞NOO-＞OOO-＞OOP-＞OPP-＞PPP-＞OPP-＞OOP-＞OOO-＞NOO-＞NNO。

当所述当前给定电压空间矢量落在扇区V时，所述十三段合成矢量的导通顺序为：

PPP-＞POP-＞OOP-＞OOO-＞ONO-＞NNO-＞NNN-＞NNO-＞ONO-＞OOO-＞OOP-＞POP-＞PPP，或者，

NNN-＞NNO-＞ONO-＞OOO-＞OOP-＞POP-＞PPP-＞POP-＞OOP-＞OOO-＞ONO-＞NNO。

当所述当前给定电压空间矢量落在扇区VI时，所述十三段合成矢量的导通顺序为：

PPP-＞POP-＞POO-＞OOO-＞ONO-＞ONN-＞NNN-＞ONN-＞ONO-＞OOO-＞POO-＞POP-＞PPP，或者，

NNN-＞ONN-＞ONO-＞OOO-＞POO-＞POP-＞PPP-＞POP-＞POO-＞OOO-＞ONO-＞ONN。

S103，构成当前给定电压空间矢量的合成矢量为以小矢量首发的七段式导通方式。

具体实施时，此步骤是三电平逆变器处于高调制系数的情形，通过以小矢量首发的七段导通方式合成当前给定电压空间矢量。比如，当所述当前给定电压空间矢量落在扇区I时，所述小矢量首发七段导通方式为：PPO-＞POO-＞OOO-＞OON-＞OOO-＞POO-＞PPO，其他扇区依此类推。

S104，由所述当前给定电压空间矢量计算得到各个合成矢量的作用时间。

具体的，根据当前给定电压空间矢量的相角和幅值，计算得到各个合成矢量的作用时间。

S105，依据获得的所述中点电压的偏移量和电流方向，计算得到时间控制因子。

具体实施时，通过判断上下母线之间的电压差，即图1所示的两个电容上的电压差，得到中点电压的偏移量，并检测当前逆变器的输出电流方向，并根据所述中点电压偏移量和所述负载电流的电流方向，计算得到时间控制因子，所述时间控制因子即正负小矢量的作用时间的分配系数。

S106，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配小矢量的作用时间。

具体的，根据步骤S104计算得到的各个合成矢量的作用时间，并利用步骤S105计算得到的时间控制因子，重新分配正负小矢量的作用时间。

优选的，上述步骤S105和步骤S106中的时间控制因子，具体包括第一时间控制因子ρ1和第二时间控制因子ρ2，其中，当所述三电平逆变器工作在低调制系数时，分别根据所述第一时间控制因子ρ1和第二时间控制因子ρ2重新分配两组正负小矢量的作用时间；当所述三电平逆变器工作在高调制系数时，根据第一时间控制因子ρ1来重新分配所述正负小矢量的作用时间即可，从而达到控制中点电压的目的。

S107，根据所述正负小矢量的重新分配的作用时间，得到所述三电平逆变器中的功率开关管的驱动脉冲。

具体实施时，根据步骤S106得到的重新分配后的正负小矢量的作用时间，计算得到三电平逆变器中功率开关管的驱动脉冲的占空比，进而得到所述功率开关管的驱动脉冲，最终以脉冲形式输出得到所述当前给定电压空间矢量。

本实施例提供的三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法，当所述当前给定电压空间矢量使三电平逆变器处于低调制系数下时，以一种全新的导通顺序合成得到所述当前给定电压空间矢量，具体的，采用包含两组正负小矢量的十三个合成矢量，以零矢量开始、每次仅有一相的电平发生变化。当所述当前给定电压空间矢量使三电平逆变器处于高调制系数下时，采用小矢量首发七段式导通方式，合成得到所述当前给定电压空间矢量。由于在低调制系数下，输出的电压空间矢量非常接近于零矢量，即小矢量的导通时间很短，零矢量的导通时间较长，故以零矢量为首发的合成矢量，利用零矢量的冗余矢量来消除窄脉冲，实际是利用零矢量来延长功率开关管的导通时间，来消除窄脉冲。同时，利用两组正负小矢量对中点电压进行控制，增强了对中点电压的控制力度，从而能够很好的控制中点电压。

优选的，上述实施例中的判断所述当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数具体包括：

获得当前给定电压空间矢量的空间相角和幅值，将所述当前给定电压空间矢量与参考电压阀值进行比较，如果所述当前电压空间矢量小于所述参考电压阀值，则将所述三电平逆变器低调制系数标志置位，如果所述当前电压空间矢量不小于所述参考电压阀值，则将所述三电平逆变器的高调制系数标志置位，进而通过调制系数标志位，判断所述三电平逆变器的调制状态。

请参见图5，示出了一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置的结构示意图，该装置主要包括：

判断单元100，用于判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，如果是，则构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量包含两组正负小矢量，以零矢量为首发矢量，且每次仅有一相电平变化的十三段式导通方式导通；否则，构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量以小矢量首发的七段式导通方式导通。

时间计算单元200，用于由所述当前给定电压空间矢量计算得到所述各个合成矢量的作用时间，。

控制因子计算单元300，用于获取中点电压的偏移量和输出电流方向，并依据获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到时间控制因子。

时间分配单元400，用于根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配正负小矢量的作用时间。

驱动脉冲生成单元500，根据所述正负小矢量重新分配后的作用时间，得到所述三电平逆变器中的功率开关管的驱动脉冲。

优选的，参见图5，上述三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置实施例中的判断单元100具体为：

获取单元101，用于获取当前给定电压空间矢量的幅值和空间相角；

判断子单元102，用于判断所述当前给定电压空间矢量是否小于参考电压阀值，如果是，则标志所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数；否则，标志所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数

优选的，上述所有的三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置实施例中的控制因子极端单元300具体为：

第一控制因子计算单元301，用于根据所述获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到第一时间控制因子。

第二控制因子计算单元302，用于根据所述获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到第二时间控制因子。

所述时间分配单元400具体为：

第一时间分配单元401，用于当所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子和所述第二时间控制因子，重新分配所述两组正负小矢量的作用时间。

第二时间分配单元402，用于当所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子，重新分配所述合成矢量中正负小矢量的作用时间。

本实施例提供的三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置，当所述当前给定电压空间矢量使三电平逆变器处于低调制系数下时，以一种全新的导通顺序合成得到所述当前给定电压空间矢量，具体的，采用包含两组正负小矢量的十三个合成矢量，以零矢量开始、每次仅有一相的电平发生变化。当所述当前给定电压空间矢量使三电平逆变器处于高调制系数下时，采用小矢量首发七段式导通方式，合成得到所述当前给定电压空间矢量。由于在低调制系数下，输出的电压空间矢量非常接近于零矢量，即小矢量的导通时间很短，零矢量的导通时间较长，故以零矢量为首发的合成矢量，利用零矢量的冗余矢量来消除窄脉冲，实际是利用零矢量来延长功率开关管的导通时间，来消除窄脉冲。同时，利用两组正负小矢量对中点电压进行控制，增强了对中点电压的控制力度，从而能够很好的控制中点电压。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法，其特征在于，应用于三电平逆变器中，通过控制三电平逆变器的每相桥臂上4个功率开关管的导通、关断状态，在相应桥臂输出点处可以得到三种电平，包括：

判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，如果是，则构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量包含两组正负小矢量，以零矢量为首发矢量，且每次仅有一相电平变化的十三段式导通方式导通；否则，构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量以小矢量首发的七段式导通方式导通；

根据当前给定电压空间矢量的相角和幅值，计算得到各个合成矢量的作用时间；

获取中点电压偏移量和输出电流方向，并依据获得的中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到时间控制因子；

根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配正负小矢量的作用时间；

根据所述正负小矢量重新分配后的作用时间，得到所述三电平逆变器中的功率开关管的驱动脉冲。

2.根据权利要求1所述的三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法，其特征在于，所述时间控制因子包括：分别用于调整两组正负小矢量的第一时间控制因子和第二时间控制因子；

所述根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配小矢量的作用时间，具体包括：

当所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子和所述第二时间控制因子，重新分配所述两组正负小矢量的作用时间；

当所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子，重新分配所述合成矢量中正负小矢量的作用时间。

3.根据权利要求1或2所述的三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制方法，其特征在于，所述判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，具体为：

获取当前给定电压空间矢量的幅值和空间相角；

判断所述当前给定电压空间矢量是否小于参考电压阀值，如果是，则标志所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数；否则，标志所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数。

4.一种三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置，其特征在于，应用于三电平逆变器中，通过控制三电平逆变器的每相桥臂上4个功率开关管的导通、关断状态，在相应桥臂输出点处可以得到三种电平，包括：

判断单元，用于判断当前给定电压空间矢量是否处于低调制系数，如果是，则构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量包含两组正负小矢量，以零矢量为首发矢量，且每次仅有一相电平变化的十三段式导通方式导通；否则，构成该当前给定电压空间矢量的合成矢量以小矢量首发的七段式导通方式导通；

时间计算单元，用于根据当前给定电压空间矢量的相角和幅值，计算得到各个合成矢量的作用时间；

控制因子计算单元，用于获取中点电压偏移量和输出电流方向，并依据获得的中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到时间控制因子；

时间分配单元，用于根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间及所述时间控制因子重新分配正负小矢量的作用时间；

驱动脉冲生成单元，根据所述正负小矢量重新分配后的作用时间，得到所述三电平逆变器中的功率开关管的驱动脉冲。

5.根据权利要求4所述的三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置，其特征在于：

所述控制因子计算单元包括：

第一控制因子计算单元，用于根据所述获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到第一时间控制因子；

第二控制因子计算单元，用于根据所述获得的所述中点电压的偏移量和输出电流方向计算得到第二时间控制因子；

所述时间分配单元包括：

第一时间分配单元，用于当所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子和所述第二时间控制因子，重新分配所述两组正负小矢量的作用时间；

第二时间分配单元，用于当所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数时，根据所述合成矢量中正负小矢量的作用时间，以及所述第一时间控制因子，重新分配所述合成矢量中正负小矢量的作用时间。

6.根据权利要求4或5所述的三电平逆变器窄脉冲消除及中点电压控制装置，其特征在于，所述判断单元包括：

获取单元，用于获取当前给定电压空间矢量的幅值和空间相角；

判断子单元，用于判断所述当前给定电压空间矢量是否小于参考电压阀值，如果是，则标志所述当前给定电压空间矢量处于低调制系数；否则，标志所述当前给定电压空间矢量处于高调制系数。