CN103683870B - 改进的变流器调制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明至少揭示一种用于驱动负载的系统。该系统包括变流器，第一调制装置以及第二调制装置。该第一调制装置执行虚拟脉冲宽度调制方法并根据该虚拟脉冲宽度调制方法的执行结果提供第一种脉冲信号给该变流器。该变流器在该第一种脉冲信号的作用下提供第一输出给该负载，以使得该负载根据该第一输出在第一工作状况下运行。该第二调制装置执行优化脉冲样式计算方法，并根据该优化脉冲样式计算方法的执行结果提供第二种脉冲信号给该变流器。该变流器在该第二种脉冲信号的作用下提供第二输出给该负载，以使得该负载根据该第二输出在第二工作状况下运行。

Description

改进的变流器调制系统和方法

技术领域

本发明公开的实施方式涉及系统和方法，特别涉及一种改进的变流器调制系统和方法。

背景技术

通常被用来执行能量变换操作的变流器（Converter），尤其是多电平变流器，例如，三电平变流器等，由于其较好的输出波形品质以及较高的耐压能力，在很多工业领域取得逐渐广泛的应用。例如，多电平变流器已经被应用在机车或者泵等装置中，其被用来执行直流能量到交流能量的转换操作，以给负载，例如，交流电机提供单相或者多相的交流输出电压。另外，多电平变流器还被应用在能源发电装置中，例如，风力发电装置和太阳能发电装置中，其被用来执行直流能量到交流能量的转换操作，以提供单相或者多相的交流电压，以供电网传输和配送。

一般而言，多电平变流器包括多个开关元件/器件，例如，绝缘栅双极型（Insulated Gate Bipolar Transistors，IGBT）和集成门极换流晶闸管（Integrated GateCommutated Thyristors，IGCT）等，这些开关元件/器件可以在特定样式的脉冲信号的作用下进行开启和闭合的动作，以执行能量变换的操作。通常，通过执行一个或者多个调制策略或者算法来改变脉冲信号的样式，从而改变变流器输出波形。对于变频驱动应用领域而言，通过执行该一个或者多个调制策略或者算法，可以控制变流器提供变频输出，以允许一个或者多个与该变流器相连接的负载在不同的条件下进行工作。然而，执行现有的调制方法或者算法，例如，载波移相调制方法，存在一些不足，其中一个不足之处为变流器无法提供具有足够低的总谐波失真的输出信号给变流器，以方便负载，例如，交流电机在较宽的工作条件下均能可靠工作。

因此，有必要提供一种改进的调制系统和方法来解决上述现有调制系统和方法存在的技术问题。

发明内容

有鉴于上文提及之技术问题，本发明的一个方面在于提供一种用于驱动负载的系统。该系统包括变流器，第一调制装置以及第二调制装置。该第一调制装置执行虚拟脉冲宽度调制方法并根据该虚拟脉冲宽度调制方法的执行结果提供第一种脉冲信号给该变流器。该变流器在该第一种脉冲信号的作用下提供第一输出给该负载，以使得该负载根据该第一输出在第一工作状况下运行。该第二调制装置执行优化脉冲样式计算方法，并根据该优化脉冲样式计算方法的执行结果提供第二种脉冲信号给该变流器。该变流器在该第二种脉冲信号的作用下提供第二输出给该负载，以使得该负载根据该第二输出在第二工作状况下运行。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该系统还包括调制模式选择装置和复用装置，该复用装置与该第一调制装置、第二调制装置以及调制模式选择装置通信连接。该调制模式选择装置被配置成至少基于一个或者多个与该负载运行相关的指令信号产生调制模式选择信号。该复用装置接收该调制模式选择信号、第一种脉冲信号以及第二种脉冲信号，该复用装置根据该调制模式选择信号选择性地将该第一调制装置产生的第一种脉冲信号提供给该变流器或者将该第二调制装置产生的第二种脉冲信号提供给该变流器。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该调制模式选择装置被配置成在至少一个第一指令信号大于第一阈值时，产生第二调制模式选择信号，该第一调制模式选择信号用于将该系统从第一调制模式切换到第一调制模式。其中，在该第一调制模式下，该第一调制装置被使能，而在该第二调制模式下，该第二调制装置被使能。该调制模式选择装置还被配置成在至少一个第二指令信号小于第二阈值时产生第二调制模式选择信号，该第二调制模式选择信号用于将该系统从第二调制模式切换到第一调制模式，其中，该第一阈值与该第二阈值不相同。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该负载包括交流电机，该第一工作状况与该交流电机的第一基波频率范围相对应，该第二工作状况与该交流电机的第二基波频率范围相对应。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，被配置成用于执行虚拟脉冲宽度调制方法的该第一调制装置进一步被配置成至少在第一虚拟脉冲宽度调制模式和第二虚拟脉冲宽度调制模式之间切换，其中，在该第一虚拟脉冲宽度调制模式下运行时，该第一调制装置使用第一频率载波信号产生该第一种脉冲信号。在该第二虚拟脉冲宽度调制模式下运行时，该第一调制装置使用第二频率载波信号产生该第一种脉冲信号。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，被配置成用于执行优化脉冲样式计算方法的该第二调制装置进一步被配置成至少在第一优化脉冲样式调制模式和第二优化脉冲样式调制模式之间切换，其中，在该第一优化脉冲样式调制模式下运行时，该第二调制装置产生具有第一脉冲数样式的该第二种脉冲信号。在该第二优化脉冲样式调制模式下运行时，该第二调制装置产生具有第二脉冲数样式的该第二种脉冲信号，该第一脉冲数样式与该第二脉冲数样式不相同。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该变流器包括第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，该第二调制装置包括离线脉冲样式产生模块。该离线脉冲样式产生模块包括脉冲样式计算单元，脉冲样式分配单元以及脉冲样式存储单元。该脉冲样式计算单元被配置成至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号计算得到初始脉冲信号。该脉冲样式分配单元与该脉冲样式计算单元电连接，该脉冲样式分配单元被配置成至少根据该初始脉冲信号分配产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，该第一脉冲信号用于驱动该第一变流器桥臂，该第二脉冲信号用于驱动该第二变流器桥臂。该脉冲样式存储单元与该脉冲样式分配单元电连接，该脉冲样式存储单元用于接收并存储由该脉冲样式分配单元产生的该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该系统进一步包括脉冲样式交换单元，该脉冲样式交换单元与该脉冲样式存储单元电连接，该脉冲样式交换单元被配置成以一定的方式对从该脉冲样式存储单元获得的该第一脉冲信号和该第二脉冲信号进行脉冲样式交换，以使得该第一脉冲信号和该第二脉冲信号被交替地提供给该第一变流器桥臂和该第二变流器桥臂。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该第二调制装置包括离线脉冲样式产生模块，该离线脉冲样式产生模块包括脉冲样式计算单元以及脉冲样式存储单元，该脉冲样式计算单元被配置成至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号计算得到初始脉冲信号。该脉冲样式存储单元与该脉冲样式计算单元电连接，该脉冲样式存储单元用于接收并存储由该脉冲样式计算单元产生的初始脉冲信号。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该变流器包括第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，该系统进一步包括脉冲样式分配单元，该脉冲样式分配单元与该脉冲样式存储单元电连接，该脉冲样式分配单元被配置成至少根据从该脉冲样式存储单元获得的初始脉冲信号分配产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，该第一脉冲信号用于驱动该第一变流器桥臂，该第二脉冲信号用于驱动该第二变流器桥臂。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该脉冲样式分配单元被进一步配置成至少根据与该系统运作相关的一个或者多个系统参数产生该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该变流器包括第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，该第二调制装置包括在线脉冲样式产生模块。该在线脉冲样式产生模块包括脉冲样式计算单元和脉冲样式分配单元，该脉冲样式计算单元被配置成至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号计算得到初始脉冲信号。该脉冲样式分配单元与该脉冲样式计算单元电连接，该脉冲样式分配单元被配置成至少根据该脉冲样式计算单元计算产生的初始脉冲信号产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，该第一脉冲信号用于驱动该第一变流器桥臂，该第二脉冲信号用于驱动该第二变流器桥臂，其中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号具有非对称的脉冲样式。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该系统进一步包括脉冲样式交换单元，该脉冲样式交换单元与该脉冲样式分配单元电连接，该脉冲样式交换单元被配置成以一定的方式对从该脉冲样式分配单元产生的该第一脉冲信号和该第二脉冲信号进行脉冲样式交换，以使得该第一脉冲信号和该第二脉冲信号被交替地提供给该第一变流器桥臂和该第二变流器桥臂。

在一些实施方式中，在该提供的系统中，该脉冲样式分配单元被进一步配置成至少根据与该系统运作相关的一个或者多个系统参数产生该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

本发明的另一个方面在于提供一种变频驱动装置，该变频驱动装置用于驱动交流电机运作。该变频驱动装置包括变流器和与该变流器通信连接的控制器，该控制器接收第一指令信号，并根据该第一指令信号执行虚拟脉冲宽度调制方法，以产生第一种脉冲信号，该变流器根据该第一种脉冲信号提供第一基波频率输出，该交流电机根据该第一基波频率输出工作在第一种状况。该控制器还接收第二指令信号，并根据该第二指令信号执行优化脉冲样式计算方法，以产生第二种脉冲信号，该变流器根据该第二种脉冲信号提供第二基波频率输出，该交流电机根据该第二基波频率输出工作在第二种状况。

本发明的另一个方面在于提供另外一种变频驱动装置，该变频驱动装置用于驱动交流电机运作。该变频驱动装置包括变流器和与该变流器通信连接的控制器，该控制器接收指示该交流电机在低转速下运行的第一指令信号，并根据该第一指令信号执行虚拟脉冲宽度调制方法，以产生第一种脉冲信号，该变流器根据该第一种脉冲信号提供第一输出信号，该交流电机根据该第一输出信号在低转速下运行。该控制器还接收指示该交流电机在高转速下运行的第二指令信号，并根据该第二指令信号执行优化脉冲样式计算方法，以产生第二种脉冲信号，该变流器根据该第二种脉冲信号提供第二输出信号，该交流电机根据该第二输出信号在高转速下运行。

本发明的另一个方面在于提供一种调制装置，该调制装置被配置成执行优化脉冲样式计算方法，以给变流器提供脉冲信号。该调制装置包括脉冲样式计算单元以及和脉冲样式分配单元，该脉冲样式计算单元被配置成至少根据一个或者多个指令信号计算得到初始脉冲信号。该脉冲样式分配单元与该脉冲样式计算单元电连接，该脉冲样式分配单元至少根据该脉冲样式计算单元计算产生的初始脉冲信号产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，其中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号具有非对称的脉冲样式。

本发明的另一个方面在于提供一种驱动交流电机运行的方法。该方法至少包括如下步骤：在该负载期望在第一工作条件下运行时，提供通过执行虚拟脉冲宽度调制方法产生的第一种脉冲信号；以及在该负载期望在第二工作条件下运行时，提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号。

在一些实施方式中，该提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号的步骤还包括：至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号以离线的方式计算得到初始脉冲信号；根据该初始脉冲信号分配产生至少第一脉冲信号和第二脉冲信号；以及将该第一脉冲信号和该第二脉冲信号存储在存储单元中。

在一些实施方式中，该提供的方法还包括如下步骤：以一定的方式对该第一脉冲信号和该第二脉冲信号进行脉冲样式交换；以及以交替的方式将该第一脉冲信号和该第二脉冲信号作用到该系统的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂。

在一些实施方式中，该提供的方法还包括如下步骤：至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号以离线的方式计算得到初始脉冲信号；将该初始脉冲信号存储在存储单元中；以及至少根据从该存储单元获取的初始脉冲信号产生第一脉冲信号和第二脉冲信号。

在一些实施方式中，该提供的方法还包括如下步骤：其中，该至少根据从该存储单元获取的初始脉冲信号产生第一脉冲信号和第二脉冲信号的步骤还包括：至少根据一个或者多个与该系统运作相关系统参数产生该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

在一些实施方式中，该提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号的步骤还包括如下步骤：至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号以在线的方式计算得到初始脉冲信号；根据该初始脉冲信号分配产生至少第一脉冲信号和第二脉冲信号，其中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号具有非对称的脉冲样式。

本发明提供的系统、装置和方法，在负载工作条件发生变化时，通过执行不同的调制算法产生不同的脉冲信号给变流器，使变流器提供相应的输出给负载，以满足负载工作的需要，从而使负载在较宽的工作条件下能可靠工作，解决了现有技术的问题。

附图说明

通过结合附图对本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本发明提供的系统的一种实施方式的模块示意图；

图2所示为图1所示的系统中混合调制系统的一种实施方式的详细模块示意图；

图3至少部分示出图2所示的混合调制系统中第一调制装置的一种实施方式的详细模块示意图；

图4至少部分示出图2所示的混合调制系统中第一调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图5至少部分示出图2所示的混合调制系统中第一调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图6至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的一种实施方式的详细模块示意图；

图7至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图8至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图9至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图10至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图11至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图12至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图13至少部分示出图2所示的混合调制系统中第二调制装置的另一种实施方式的详细模块示意图；

图14示出图1-13所示的混合调制系统、第一调制装置以及第二调制装置各种工作模式示意图；

图15所示为图1所示的系统执行至少部分由图1-13所示的混合调制系统、第一调制装置以及第二调制装置所产生的电流总谐波失真以及热应力试验曲线图；

图16所示为驱动负载运行的方法的一种实施方式的流程图；

图17所示为执行虚拟脉冲宽度调制方法以产生第一种脉冲信号的一种实施方式的流程图；

图18所示为执行优化脉冲样式计算方法以产生第二种脉冲信号的一种实施方式的流程图；

图19所示为执行优化脉冲样式计算方法以产生第二种脉冲信号的另一种实施方式的流程图；以及

图20所示为执行优化脉冲样式计算方法以产生第二种脉冲信号的另一种实施方式的流程图。

具体实施方式

首先，在此揭露的实施方式涉及变流器的改进调制策略、算法或者方法。执行在此所述的改进的调制策略、算法或者方法可以控制变流器的运作，以使得变流器可以提供变化的输出，从而使得至少一个与该变流器连接的负载可以在较宽的工作条件下运行。举例而言，该改进的调制策略、算法或者方法在执行时可以方便交流电机在较宽的转速范围内工作。更具体而言，本发明特别提出一种“混合调制系统”，该混合调制系统可以通过硬件方式来实现，也可以通过软件方式来实现，或者通过硬件与软件结合的方式来实现，其运行时可以控制变流器提供变化的输出，以驱动负载，例如，交流电机工作。在此所述的“混合调制系统”是指一种调制机制或者控制机制，其提供至少第一调制装置和第二调制装置。该第一调制装置和该第二调制装置可以根据期望负载运行的一个或者多个工作条件被选择性地工作，以提供对应的脉冲信号给变流器。举例而言，该第一调制装置可以包括虚拟脉冲宽度调制模块，其在执行时可以提供第一种脉冲信号给变流器，以使得与该变流器连接的负载在第一种工作条件下可靠运作。在一些实施方式中，该虚拟脉冲宽度调制模块提供的第一种脉冲信号可以控制变流器提供第一输出，例如，具有第一基波频率范围的电压或者电流输出，以使得交流电机在第一转速范围内运作，该第一转速范围可以为低转速范围或者低转速至中等转速范围。该第二调制装置可以包括优化脉冲样式计算模块，其在执行时可以给变流器提供第二种脉冲信号，在该第二种脉冲信号的作用下，该变流器可以提供第二输出，例如，具有第二基波频率范围的电压或者电流输出，以使得交流电机在第二转速范围内运作，该第二转速范围可以为中等至高转速范围或者高转速范围。

在一些实施方式中，基于此提出的“混合调制系统”，该第一调制装置和该第二调制装置中的一者或者两者可以被配置成在多个子模式下运作。更具体而言，当系统在输入指令的作用下，使第一调制装置进行工作时，该第一调制装置可以被进一步被配置成根据负载所要求的工作条件而运行在多个子模式。举例而言，在一些实施方式中，被配置成执行虚拟脉冲宽度调制的第一调制装置可以进一步被配置成工作在至少第一虚拟脉冲宽度调制模式和第二虚拟脉冲宽度调制模式。在该第一虚拟脉冲宽度调制模式下，该第一调制装置可以使用具有第一频率的载波信号产生第一种脉冲信号，使该变流器根据该第一种脉冲信号提供优化的输出，从而使得与变流器连接的负载，例如，交流电机，在第一转速范围内的第一子转速范围内运作。在该第二虚拟脉冲宽度调制模式下，该第一调制装置可以使用具有第二频率的载波信号产生该第一种脉冲信号，使该变流器根据该第一种脉冲信号提供优化的输出，从而使得与变流器连接的负载，例如，交流电机，在第一转速范围内的第二子转速范围内运作。与此相类似，当系统在输入指令信号的作用下，使第二调制装置工作时，该第二调制装置可以进一步被配置成根据负载所要求的工作条件而运行在多个子模式。举例而言，在一些实施方式中，被配置成执行优化脉冲样式计算的第二调制装置可以进一步被配置成工作在至少第一优化脉冲样式计算模式和第二优化脉冲样式计算模式。在该第一优化脉冲样式计算模式下，该第二调制装置可以被配置成产生具有第一脉冲样式的第二种脉冲信号，例如，在预定时间间隔内具有第一脉冲数样式的脉冲信号，以使得变流器根据该第二种脉冲信号提供优化的输出，使得与该变流器连接的负载，例如，交流电机，在第二转速范围内的第一子转速范围内运作。在该第二优化脉冲样式计算模式下，该第二调制装置可以被配置成产生具有第二脉冲样式的第二种脉冲信号，例如，在同样的预定时间间隔内具有第二种脉冲数样式的脉冲信号，以使得变流器根据该第二种脉冲信号提供优化的输出，使得与该变流器连接的负载，例如，交流电机，在第二转速范围内的第二子转速范围内运作。

在一些实施方式中，还基于此提出的“混合调制系统”，该系统还可以进一步配置“光滑模式切换机制”，以方便在不同调制模式之间作光滑地切换。在此提及的“光滑模式切换机制”可以包括“模式间光滑切换机制”和“模式内光滑切换机制”，其中，“模式间光滑切换机制”是指不同类别的多个调制模式之间的切换机制，例如，通过设置第一阈值作为判断条件，以在指令信号大于该第一阈值时，将系统从第一调制模式切换到第二调制模式，第一调制模式下第一调制装置在工作，而在第二调制模式下第二调制装置在工作；并通过设置不同于第一阈值的第二阈值作为判断条件，例如第二阈值小于第一阈值，以在指令信号小于该第二阈值时，将系统从第二调制模式切换到第一调制模式。“模式内光滑切换机制”是指在相同类别的多个调制模式之间进行切换的机制，例如，通过设置第一阈值作为判断条件，以在指令信号大于该第一阈值时，将系统从第一子调制模式切换到第二子调制模式，例如从第一虚拟脉冲宽度调制模式切换到第二虚拟脉冲宽度调制模式，或者从第一优化脉冲样式计算模式切换到第二优化脉冲样式计算模式；并通过设置不同于第一阈值的第二阈值作为判断条件，例如第二阈值小于第一阈值，以在指令信号小于该第二阈值时，将系统从第二子调制模式切换到第一子调制模式。在一些实施方式中，该“模式间光滑切换机制”和“模式内光滑切换机制”均可以通过设置重叠运作区域来实现，在该重叠区域内，系统既可以运作在第一调制模式也可以运作在第二调制模式，或者既可以运作在第一子调制模式或者第二子调制模式。

在一些实施方式中，基于此提出的“混合调制系统”，还可以进一步执行在线调节机制，以对由虚拟脉冲宽度调制方法或者优化脉冲样式计算方法产生的脉冲信号的脉冲样式进行修改或者优化。该被修改的或者优化的脉冲信号可以被即时地分配给变流器相应的桥臂，以驱动变流器桥臂提供优化的输出信号。更具体而言，在一些实施方式中，在产生脉冲信号的过程中，可以根据一个或者多个通过测量，估算，或者以任何其他手段监控到的系统参数，对脉冲信号的样式进行优化，以满足系统的各种设计需要。在其他实施方式中，除了使用实时获得的一个或者多个系统参数对脉冲信号的样式进行修改或者优化之外，还可以使用一个或者多个之前获得的历史系统参数对脉冲信号的脉冲样式进行修改或者优化。

在一些实施方式中，特别地，在执行优化脉冲样式计算方法以产生第二种脉冲信号时，该脉冲信号既可以通过在线脉冲样式计算机制来产生，也可以通过离线脉冲样式计算机制来产生。还在一些实施方式中，该第二种脉冲信号的脉冲样式可以至少部分基于一个或者多个实时反馈的信号，例如，开关动作反馈信号，热状况或者温度状况反馈信号，直流母线电压反馈信号等，进行修改或者优化。在进一步的实施方式中，该第二种脉冲信号可以包括第一脉冲信号和第二脉冲信号，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号的脉冲样式可以在一个或者多个基波周期之后相互交换，从而将该第一脉冲信号和该第二脉冲信号交替作用给变流器的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂。

通过执行上文提及的至少一个技术方案，本发明可以取得诸多技术优点或者技术效果，其中一个技术优点或者技术效果为：至少通过执行混合调制系统可以使得该变流器在提供变化输出的情况下系统仍具有较佳的特性参数，该特性参数可以包括总谐波失真以及热应力等，因此，在该变流器提供的变化输出的作用下，一个或者多个与该变流器连接的负载可以在较宽的工作条件下可靠运作；另外一个技术优点或者技术效果为：通过执行在线参数优化机制或者脉冲样式交换机制对提供给变流器的脉冲信号进行优化，可以使得系统取得较佳的平衡，例如，变流器桥臂或者开关器件的开关动作平衡，直流母线的电压平衡，变流器桥臂或者开关器件的温度平衡或者热平衡等；再一个技术优点或者技术效果为：在变流器具有至少两个变流器桥臂的情形下，在一些实施方式中，不需要对变流器桥臂作均衡负载限制，因此，与传统的需要对至少两个变流器桥臂作均衡负载限制而言，可以进一步提高整体的总谐波失真表现；更进一步的技术优点或者技术效果为：通过执行光滑调制模式切换机制，可以使系统维持比较好的稳定性。对于本领域具有一般知识的技术人员来讲，通过参考下文的详细说明以及相关的附图，应当容易认识或者理解到本发明的其他技术优点或者技术效果。

以下将描述本发明的一个或者多个具体实施方式。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“连接”或者“相连”包括直接的或者间接的电性连接。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。

图1所示为本发明一种系统100的一种实施方式的模块示意图。基本而言，图示的系统100可以包括任何以变流器为主要部件的系统，并且该系统可以执行本文提出的改进的调制策略或者方法，或者更具体地，在此所揭示的混合调制方法或者算法。在一些实施方式中，该系统100可以为基于多电平变流器的系统，并可以适用于高功率和高电压等应用场合。如图1所示，该系统100大致包括变流器20和控制器40，该变流器20和控制器40可以进行通信连接。在一种实施方式中，该控制器40可以与变流器20进行电连接，以通过一个或者多个电连接线路，例如导电线，传送控制信号106、107给变流器20。在另外一种实施方式中，该控制器40也可以与变流器20进行光连接，以通过光通信线路，例如，一个或者多个光纤，传送控制信号106、107给变流器20。该控制器40可以包括任何合适的可编程电路或者装置，包括数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、现场可编程门阵列（FieldProgrammable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）以及专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）等。该变流器20响应从该控制器40传送而来的控制信号106、107，执行能量转换操作，并提供变化的输出信号。

请继续参阅图1，在一种实施方式中，该变流器20可以包括多个以特定的拓扑结构安排在一起的开关元件/器件，关于该变流器20非限制性的例子可以包括：二极管中点箝位拓扑结构，飞跨电容拓扑结构，H桥拓扑结构，级联式H桥拓扑结构，推挽式拓扑结构，以及具有共模电感滤波器件的并行多支路拓扑结构等。该变流器20的多个开关元件/器件可以在控制信号106、107，例如脉冲信号的作用下而被开启或者闭合，从而将从上游能量源10处提供的第一能量102转换成第二能量104，该第二能量104可以提供给下游能量节点30。在此提及的第一能量102可以包括交流电能或者直流电能，并且该交流电能或者直流电能可以被变流器20转换成交流电能或者直流电能。该第二能量104为交流电能时，其可以为单相、三相或者多相交流电能。在一种实施方式中，该上游能量源10可以包括一个或者多个能量产生装置或者发电装置，例如一个或者多个风力发电装置，该风力发电装置可以将风能转换成变化频率的电能。该变流器20可以包括一个或者多个多电平变流器，例如交流-直流变流器和直流-交流变流器，其可以将变化频率的电能转换成固定频率的电能104，例如，频率为50Hz或者60Hz的交流电能。该固定频率的交流电能104可以被提供给下游能量节点30，例如，电网，以供电网进行传输和配送。在一些实施方式中，该下游能量节点30也可以包括负载，例如在机车、风扇或者泵等装置中使用的电机，该电机可以被该第二电能104，例如交流电能驱动而工作。在另外一种实施方式中，该上游能量源10也可以包括至少一部分电网，其可以直接提供单相或者多相的交流电能。在一些实施方式中，该上游能量源10也可以包括一个或者多个电子器件，例如，一个或者多个变压器，以对输入的交流电能的交流电压进行升压操作，或者包括一个或者多个整流器，以执行交流-直流整流操作，以给变流器20提供直流电能。在一些实施方式中，该变流器20可以包括或者被设置成具有关联的直流母线，该直流母线被用来提供稳定的直流电压，以维持变流器20的正常运作。

请继续参阅图1，在一种实施方式中，该控制器40可以包括混合调制系统400，该混合调制系统400可以通过软件方式来实现，也可以通过硬件方式来实现，或者也可以通过硬件结合软件的方式来实现，该混合调制系统400在执行时可以提供不同的脉冲信号106、107给变流器20。该变流器20根据该不同的脉冲信号106、107提供调节后的或者期望的输出信号给该下游能量节点30。在一种实施方式中，该混合调制系统400可以被配置成执行第一调制方法或者算法，例如，虚拟脉冲宽度调制算法，以给变流器20提供第一种脉冲信号106，从而使得该下游能量节点30能在第一工作条件下运作。举例而言，该变流器20可以提供第一输出，例如电压或者电流输出，以使得该下游能量节点30，例如，交流电机，在第一转速范围内工作。该混合调制系统400可以进一步被配置成执行第二调制方法或者算法，例如，优化脉冲样式计算方法，以提供第二种脉冲信号107给该变流器20，从而使得该下游能量节点30能在第二工作条件下运作。例如，该变流器20可以提供第二输出，例如，电压或者电流输出，以使得该下游能量节点30，例如，交流电机，在第二转速范围内工作。

请继续参阅图1，该控制器108被进一步配置成从该变流器20接收一个或者多个系统参数108。该一个或者多个系统参数108可以通过测量、估算或者通过其他任何手段实时或者在线监控得到，并在该控制器40执行该混合调制系统400时，被用于动态地改变、修改或者优化该脉冲信号106、107的脉冲样式。在此提及的“脉冲样式”是指脉冲信号的一种或者多种具体安排，例如，在一定时间范围内的脉冲数量，脉冲信号的电平阶数，脉冲信号的持续时间，以及脉冲信号的开关角等。该混合调制系统400的详细结构在图2中示出。

接着请参阅图2，其所示为该混合调制系统400的一种实施方式中的详细结构图。基本而言，该混合调制系统400被配置成根据该负载30所期望的工作条件有选择性地提供不同的脉冲信号给该变流器20，以控制该变流器20的运作。举例而言，在第一工作条件下，该负载30，例如，交流电机，可能被希望要求运行在第一转速范围，例如，低转速范围内的某一特定转速，此时，该混合调制系统400可以被配置成提供第一种脉冲信号给该变流器20，以使得该负载30可以在该第一工作条件下运作。进一步，在第二工作条件下，该负载30，例如，交流电机，可能被希望要求运行在第二转速范围，例如，高转速范围内的某一特定转速，此时，该混合调制系统400可以被配置成提供第二种脉冲信号给该变流器20，以使得该负载30可以在该第二工作条件下运作。

请继续参阅图2，在一种实施方式中，该混合调制系统400可以包括第一调制装置420，该第一调制装置420可以接收至少一个输入信号401，该至少一个输入信号401可以包括用户或者操作者指定的信号，或者由该系统100的多种元件提供的信号。举例而言，该至少一个输入信号401可以包括频率指令信号，其代表期望该变流器20输出信号所具有的频率值。该至少一个输入信号401也可以包括与该系统10（如图1所示）相关的一个或者多个实际电参数信号。例如，该至少一个输入信号401可以包括代表与该变流器相关的直流母线处的直流母线电压信号。该至少一个输入信号401还可以包括代表该变流器20热状况的信号。在其他实施方式中，该至少一个输入信号401还可以包括其他信号，例如代表相位角的信号，代表调制指数的信号等。该第一调制装置420还被进一步配置成基于该接收到的至少一个输入信号401执行第一调制方法或者算法，例如，虚拟脉冲宽度调制方法或者算法，并根据该虚拟脉冲宽度调制方法或者算法的执行结果，产生第一种脉冲信号421。关于该虚拟脉冲宽度调制方法或者算法的详细描述将在下文结合图3至图5进行。

请继续参阅图2，在一种实施方式中，该混合调制系统400可以进一步包括第二调制装置440，该第二调制装置440可以接收至少一个第二输入信号402。与第一输入信号401相类似，该至少一个输入信号402可以包括用户或者操作者指定的信号，或者由该系统100的多种元件提供的信号。举例而言，该至少一个输入信号402可以包括频率指令信号，其代表期望该变流器20输出信号所具有的频率值。该至少一个输入信号402也可以包括与该系统10（如图1所示）相关的一个或者多个实际电参数信号。例如，该至少一个输入信号402可以包括代表与该变流器相关的直流母线处的直流母线电压信号。该至少一个输入信号402还可以包括代表该变流器20热状况的信号。在其他实施方式中，该至少一个输入信号402还可以包括其他信号，例如代表相位角的信号，代表调制指数的信号等。该第二调制装置440还被进一步配置成基于该接收到的至少一个输入信号402执行第二调制方法或者算法，例如，优化脉冲样式计算方法或者算法，并根据该优化脉冲样式计算方法或者算法的执行结果，产生第二种脉冲信号441。关于该虚拟脉冲宽度调制方法或者算法的详细描述将在下文结合图6至图13进行。

请继续参阅图2，在一些实施方式中，该混合调制系统400可以进一步包括调制模式选择装置460和复用装置480。该调制模式选择装置460可以接收指令信号403，该指令信号403代表该变流器20期望的输出或者该负载所期望的工作条件。在一种实施方式中，该指令信号403可以包括频率指令信号，其代表期望该变流器20输出信号所具有的频率值。在其他实施方式中，该指令信号403还可以包括代表调制指数，热应力以及直流母线电压等信号。该调制模式选择装置460被进一步配置成至少根据该指令信号403提供模式选择信号462，该模式选择信号462被用来选择该第一调制装置420和该第二调制装置440中的一者，使其工作，以相应地提供相应的脉冲信号给该变流器20。

请继续参阅图2，当该指令信号403指示该负载30应当在第一工作条件下运行时，例如，交流电机负载30被期望在低转速范围或者低转速至中等转速范围内的某一转速值工作时，该模式选择模块480可以提供第一模式选择信号462给复用装置480。在一种实施方式中，该复用装置480根据该第一模式选择信号462建立传输路径，以允许该第一调制装置420所产生的第一种脉冲信号421沿着该传输路径，被传送给该变流器20。然后，该变流器20可以根据该第一脉冲信号421执行能量变换操作，提供第一输出给该负载30，例如，提供第一基波频率输出的电压或者电流输出给交流电机负载30，使得负载30可以在第一工作条件下正常运作。作为一个变更的实施方式，在该第一调制装置420被使能，以产生第一种脉冲信号421的过程中，该调制模式选择装置460可以被进一步配置成发送第一不使能信号443，以使该第二调制装置440暂时不工作，或者停止将该第二调制装置440所产生的第二种脉冲信号441传送给该变流器20。

请继续参阅图2，当该指令信号403指示该负载30应当在第二工作条件下运作时，例如，交流电机负载30被期望在高转速范围或者中等转速至高转速范围内的某一特定转速值运行时，该调制模式选择装置460可以提供第二模式选择信号462给该复用装置480。此时，该复用装置480根据该第二模式选择信号462建立另外一个传输路径，以允许该第二调制装置440所产生的第二种脉冲信号441沿着该另外建立的传输路径，被传送给该变流器20。该变流器20根据该第二种脉冲信号441执行能量变换操作，以提供第二输出给负载30，例如，提供第二基波频率的电压或者电流输出给交流电机负载30，使得负载30可以在第二工作条件下运作。类似地，作为一个变更的实施方式，在该第二调制装置440被使能，以产生第二种脉冲信号441的过程中，该调制模式选择装置460可以被进一步配置成发送第二不使能信号423，以使该第一调制装置420暂时不工作，或者停止将该第一调制装置420所产生的第一种脉冲信号421传送给该变流器20。

请继续参阅图2，在一种实施方式中，该调制模式选择装置460可以被进一步配置成发送一个或者多个子模式使能信号或者子模式选择信号给第一调制装置420或者第二调制装置440，以使该第一和第二调制装置420、440进入相应的子模式进行运作。举例而言，当第一调制装置420被使能以提供第一种脉冲信号421给该变流器20时，该调制模式选择装置460可以被配置成发送第一子模式选择信号425给该第一调制装置420，以使该第一调制装置420根据负载30所需要运行的工作条件，至少运行在第一虚拟脉冲宽度调制模式或者第二虚拟脉冲宽度调制模式。在该第一虚拟脉冲宽度调制模式下，该第一调制装置420可以被配置成使用第一种虚拟脉冲宽度调制方法产生该第一种脉冲信号421，或者特别地，使用具有第一频率的载波信号产生该第一种脉冲信号421，从而使得交流电机负载30可以在低转速范围或者低转速至中等转速范围内的第一子转速范围内运行。在该第二虚拟脉冲宽度调制模式下，该第一调制装置420可以被配置成使用第二种虚拟脉冲宽度调制方法产生该第一种脉冲信号421，或者特别地，使用具有第二频率的载波信号产生该第一种脉冲信号421，从而使得交流电机负载30可以在低转速范围或者低转速至中等转速范围内的第二子转速范围内运行。在另外一种情形下，当该第二调制装置440被使能，以提供第二种脉冲信号441给变流器20时，该调制模式选择装置460可以被配置成发送第二子模式选择信号445给该第二调制装置440，以使该第二调制装置440根据负载30所需要运行的工作条件，至少运行在第一优化脉冲样式计算模式和第二优化脉冲样式计算模式。其中，在该第一优化脉冲样式计算模式下，该第二调制装置440可以被配置成使用第一种优化脉冲样式计算方法或者算法，以计算出具有第一种脉冲样式的第二种脉冲信号，或者特别地，在预定的时间范围内具有第一种脉冲数样式的脉冲信号，以使得交流电机负载30可以在高转速范围或者中等转速至高转速范围内的第一子转速范围内运行。在该第二优化脉冲样式计算模式下，该第二调制装置440可以被配置成使用第二种优化脉冲样式计算方法或者算法，以计算出具有第二种脉冲样式的第二种脉冲信号，或者特别地，在相同的预定时间范围内具有第二种脉冲数样式的脉冲信号，以使得交流电机负载30可以在高转速范围或者中等至高转速范围内的第二子转速范围内运行。

接着请参阅图3，图3所示为图2中第一调制装置420的一种实施方式的模块示意图。该第一调制装置420可以通过硬件来实现，也可以通过软件来实现，或者通过硬件结合软件的方式来实现。基本而言，该第一调制装置420被配置成执行第一种调制算法或者方法，特别地，执行虚拟脉冲宽度调制算法或者方法，并基于该虚拟脉冲宽度调制算法或者方法的执行结果提供第一种脉冲信号给该变流器20。如图3所示，该第一调制装置420包括调制单元422，该调制单元422被配置成通过一种或者多种调制方法产生初始脉冲信号426。该初始脉冲信号426没有被直接传送给变流器20，以驱动变流器20工作；相反地，该初始脉冲信号426被用来产生至少两个脉冲信号，以通过该两个脉冲信号驱动变流器20工作，关于通过初始脉冲信号产生至少两个脉冲信号的方式将在下文详细描述。在一些实施方式中，根据负载30所期望的工作条件，该调制单元422可以被配置成产生具有不同电平阶数的初始脉冲信号426，或者产生与该两个脉冲信号相同电平阶数或者比该两个脉冲信号的电平阶数要高的初始脉冲信号，因此，在一些实施方式中，该初始脉冲信号会被称作“高电平阶数脉冲信号”，而该根据初始脉冲信号产生的两个脉冲信号会被称作“低电平阶数脉冲信号”，在此提及的“高电平阶数脉冲信号”是指具有类似阶梯状脉冲信号波形含有较多数量的电平台阶或者等级；在此提及的“低电平阶数脉冲信号”是指类似阶梯状脉冲信号波形含有较少数量的电平台阶或者等级。在一种实施方式中，该调制单元422可以被配置成产生三电平阶数的初始脉冲信号426。在一个基波周期内，该初始脉冲信号426可以具有n个脉冲数，并且每个脉冲均具有特定的开关角，其中，n也代表至少一些变流器桥臂在一个基波周期内进行的开关次数，开关角代表该变流器桥臂所要进行开关动作的时刻。

请继续参阅图3，在一种实施方式中，该调制单元422被配置成通过多载波调制手段来产生初始脉冲信号426，例如，在一种实施方式中，可以通过电平移位式脉冲宽度调制方法（Level-Shifted PWM Method）来产生初始脉冲信号。在其他实施方式中，该调制单元422也可以使用其他的调制方法来产生初始脉冲信号，这里提及的其他调制方法，包括但不限于，多载波相移调制方法（Phase-Shifted Multicarrier Modulation Method），空间矢量调制方法（Space-Vector Modulation method）以及非连续脉冲宽度调制方法等。进一步，该初始脉冲信号426的样式还可以根据各种其他标准进行优化，例如特定谐波抑制（Selected Harmonic Elimination）以及最小权重总谐波失真（Minimum Weighted THD）。举例而言，在使用平移脉冲宽度调制方法产生初始脉冲信号426时，该调制单元422可以接收从指令或者参考信号产生单元412提供的指令或者参考信号414。该指令信号414可以包括电压指令信号，其与期望在变流器20的输出端得到的电压例如交流电压相对应。该指令信号414也可以包括频率指令信号，其代表期望在变流器20输出端得到的频率。该调制单元422也可以接收由载波信号产生单元416提供的多载波信号418。在一些实施方式中，该载波信号产生单元416被配置成根据负载30的工作条件产生具有不同频率值的载波信号。举例而言，在该第一调制模组420被要求工作在第一虚拟脉冲宽度调制模式时，该载波信号产生单元416可以被配置成产生具有第一载波频率的载波信号418。进一步，在该第一调制模组420被要求工作在第二虚拟脉冲宽度调制模式时，该载波信号产生单元416可以被配置成产生具有第二载波频率的载波信号418。在一种特定的实施方式中，该载波信号产生单元416可以产生被指令信号414调制的多载波信号418，其被调制以产生三电平的初始脉冲信号426。在其他实施方式中，该初始脉冲信号426也可以为大于三电平的信号，例如五电平信号。该初始脉冲信号426的波形基本与变流器20输出的交流电压的波形相同。例如，该初始脉冲信号426可以通过调制手段产生，以得到五电平或者三电平的信号，其与变流器20输出的交流电压的波形相同。

请继续参阅图3，在一种实施方式中，该虚拟调制单元420进一步包括脉冲样式分配单元424。该脉冲样式分配单元424与上文所述的调制单元422相连接，以接收初始脉冲信号426。该脉冲样式分配单元424进一步被配置成至少根据初始脉冲信号426产生第一脉冲信号404和第二脉冲信号406。在一种实施方式中，该初始脉冲信号426在一个基波周期内的脉冲数等于该第一脉冲信号404和第二脉冲信号406在一个基波周期内的脉冲数之和。举例而言，该初始脉冲信号426在一个基波周期内的脉冲数为P，该第一脉冲信号和第二脉冲信号406在一个基波周期内的脉冲数分别为P1和P2，则有下述表达式成立：P=P1+P2。进一步，在一些实施方式中，当该调制单元426被要求产生具有低电平阶数的初始脉冲信号426时，该第一脉冲信号404和该第二脉冲信号406被配置成具有与该初始脉冲信号426相同的电平阶数。在另外一种实施方式中，当该调制单元426被要求产生具有高电平阶数的初始脉冲信号426时，该第一脉冲信号404和该第二脉冲信号406被配置成具有小于该初始脉冲信号426的电平阶数。在一种特定的实施方式中，该初始脉冲信号426可以具有2n-1个电平阶数，在此情形下，该第一脉冲信号404和该第二脉冲信号406中任一者具有n个电平阶数，其中n大于或者等于三。举例而言，该第一脉冲信号404和该第二脉冲信号406可以被配置成具有三个电平阶数，而该初始脉冲信号426可以被配置成具有五个电平阶数。在一种实施方式中，该脉冲样式分配单元424所产生的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406可以传送给变流器20的至少两个变流器桥臂240、270或者变流器支路，以驱动变流器运作。在此提及的“变流器桥臂”或者“变流器支路”是指由多个开关元件/器件以串联方式连接起来的一条线路或者电路。该变流器20中的每个变流器桥臂可以根据这些脉冲信号404，406提供相对应的变流器桥臂输出，在一种实施方式中，该变流器桥臂输出包括电压输出，并且该变流器桥臂电压输出的波形基本与驱动其工作的第一脉冲信号404或者第二脉冲信号406的波形相同或者相类似。

可以理解的是，在产生的变流器输出电压位于特定的电压等级时，该第一脉冲信号404和该第二脉冲信号406可以具有多种不同的脉冲样式组合或者选项。举例而言，该变流器20的输出电压可以具有五个电压等级，2Vc，Vc，0，-Vc，-2Vc。当在某一时间点，期望该输出电压的电压等级为Vc时，一种方式可以使第二变流器桥臂输出电压为零，而使第一变流器桥臂输出电压为Vc，然后将该第一变流器桥臂输出电压与该第二变流器桥臂输出电压相减，即可以得到输出电压等级为Vc的变流器输出电压，也即，第一种方式对应第一脉冲样式组合的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406；第二种方式可以使第二变流器桥臂的输出电压为-Vc，而使第一变流器桥臂的输出电压为零，将该第一变流器桥臂输出电压与该第二变流器桥臂输出电压相减，也可以得到输出等级为Vc的变流器输出电压，也即，第二种方式对应第二种脉冲样式组合的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406。换言之，根据初始脉冲信号426拆分得到第一脉冲信号404和第二脉冲信号406时，存在一定的脉冲样式自由度或者冗余，因此，可以根据实际的系统需要选择特定脉冲样式的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406。在此提及的“自由度”或者“冗余”是指根据实际需要而可供选择的不同脉冲样式组合或者选项。

请继续参阅图3，在一些实施方式中，上面描述的自由度或者冗余可以被用来对第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式作修改或者优化。已经发现在第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式发生变化时，系统的一个或者多个参数也会发生相应的变化，也即脉冲样式与系统参数存在一定程度的关联。因此，在一些实施方式中，可以通过测量，估算，或者任何其他方式监控得到的一个或者多个参数，对第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式进行修改或者优化。

在一种实施方式中，该脉冲样式分配单元424还被配置成接收第一系统参数，或者开关状态信号428，该开关状态信号428代表该变流器20中进行的或者已发生的开关动作。在一种实施方式中，该变流器20可以包括第一变流器桥臂240和第二变流器桥臂270。该开关状态信号428可以包括特定的信息，以指示该第一变流器桥臂和该第二变流器桥臂在一定时间范围内被开启或者关闭的开关动作的次数。在一些情形下，在一定的时间范围内，两个变流器桥臂中的一者，例如第一变流器桥臂的开关次数可能大于第二变流器桥臂的开关次数，此时，只要存在自由度以对当前的脉冲信号进行分配时，该脉冲样式分配单元424可以被配置成对该所产生的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式进行修改或者优化，以使得该第二变流器桥臂在接下来的一个或者多个周期内承担更多的开关动作，以使得两个变流器桥臂的开关次数取得一定程度的平衡。在另外一种实施方式中，也可以通过这样的方式来直接根据初始脉冲信号426产生第一脉冲信号404和第二脉冲信号406，以使得第一变流器桥臂和第二变流器桥臂可以交替地执行开关动作，以取得在一个或者多个基波周期内两个变流器桥臂的开关次数取得平衡。通过平衡两个变流器桥臂的开关动作的次数可以降低两个变流器桥臂的温度波动或者取得热平衡。

图4所示为图2中的第一调制装置420的另一种实施方式的详细模块示意图。与上文结合图2所作的具体描述相类似，该图4所示的第一调制装置420具有图3所示的第一调制装置相类似的结构。作为一种可替换的实施方式，该脉冲样式分配单元424被配置成接收第二系统参数，或者至少一个在与变流器20相关联的直流母线处测量到的直流母线电压432。在一些实施方式中，与变流器20相关联的直流母线可以包括第一电容器和第二电容器。第一电容器和第二电容器中的每一者被配置成给对应的变流器20中的一个或者多个开关元件/器件提供直流电压。在一些实施方式中，将第一电容器和第二电容器的电压维持在平衡状态或者将第一电容器的第一直流电压和第二电容器的第二直流电压维持相等是有利的。在一种实施方式中，该测量的直流母线电压432可以包括在第一电容器处测量的第一直流电压以及在第二电容器处测量的第二直流电压。在一些情形下，该第一直流电压和第二直流电压中的不相等，例如，第一直流电压大于第二直流电压，此时，该脉冲样式分配单元424可以被配置成对第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式进行优化，以使得与第一电容器相关的开关元件/器件具有更多的开关动作。该优化的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406可以被即时地传送给变流器20，以使得直流母线处的第一电容器和第二电容器被基本维持在电压平衡状态。

请继续参阅图4，在一些情形下，该直流母线的电压432可以存在一定的波动，或者偏离额定的电压值，此时，该脉冲样式分配单元424可以被配置成至少基于该测量到的直流母线电压428对第一脉冲信号404，第二脉冲信号406的脉冲样式进行优化。该优化的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406可以被即时地传送给变流器20，控制变流器20的运作，以降低电压波动或者使直流母线处的电压基本维持在额定电压值。还在一些实施方式中，除了使用在当前周期测量到的直流母线电压，修改或者优化第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式，还可以使用一个或者多个在之前一个或者多个采样周期检测到的直流母线电压，修改或者优化第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式。例如，在一种实施方式中，可以通过当前测量的直流母线电压和之前测量的直流母线电压之间的比较结果，来修改或者优化第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式。在特定的实施方式中，当比较结果显示经过一个或者多个周期的时间，直流母线电压有逐渐升高的趋势，此时，该第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式可以被修改或者优化成具有特定的脉冲样式，并且该特定脉冲样式的脉冲信号404,406被传送给变流器20的第一和第二变流器桥臂，可以使得在接下来的一个或者多个周期内，该直流母线电容处的电压逐渐下降。

图5所示为图2所示第一调制装置420的另一种实施方式的详细模块示意图。与上文结合图3所作的具体描述相类似，该图5所示的第一调制装置420具有图3所示的第一调制装置相类似的结构。作为一种可替换的实施方式，该脉冲样式分配单元424可以被配置成接收第三系统参数，例如，一个或者多个代表变流器20温度状况的热参数434。在一种实施方式中，该一个或者多个热参数434可以通过热传感器测量得到。在其他实施方式中，该热参数434也可以根据相关的热方程公式计算或者估算得到。在此提及的热参数是指具有多个开关元件/器件的变流器桥臂的温度状况或者特定的开关元件/器件的温度状况。在一些情形下，对特定的变流器桥臂或者特定的开关元件重复进行开关动作，可能会导致该特定的变流器桥臂过度发热，或者会导致特定的开关元件过热而成为热点，此时，该脉冲样式分配单元424可以被配置成至少根据该获得的热参数434对第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式进行优化，以降低过度发热的变流器桥臂或者热点开关元件的开关频率。该经过优化的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406可以被即时地传送给变流器20，以降低该特定的变流器桥臂或者特定的开关元件的温度。在一种实施方式中，如前文所述，通过测量，估算，或者任何其他手段即时监控到的一个或者多个温度参数被用来决定第一脉冲信号404和第二脉冲信号406被修改或者优化后的脉冲样式。在其他实施方式中，关于该变流器20的历史温度参数也可以被用来修改或者优化该第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式。例如，在一种实施方式中，可以通过将该当前获得的温度参数与之前获得的温度参数相比较，当比较结果显示该特定的变流器桥臂或者特定的开关元件经过一个或者多个周期，有逐渐变热的趋势时，可以修改或者优化该第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式，使得该特定的变流器桥臂或者该特定的开关元件具有较少的开关动作，从而，在接下来的一个或者多个周期内，该特定的变流器桥臂或者该特定的开关元件可以被冷却，或者与其他变流器桥臂或者开关元件相比较具有平衡的温度状况。

在其他的实施方式中，该脉冲样式分配单元424还可以被配置成根据如上所述的两个或者多个系统参数428，432，434等对所产生的第一脉冲信号404和第二脉冲信号406进行修改或者优化。当然，不限于上述的系统参数428，432，434等，该脉冲样式分配单元424还可以根据跟第一脉冲信号404和第二脉冲信号406的脉冲样式相关联的其他系统参数，来进行脉冲样式的优化，例如，这里所述的其他系统参数包括终端通量偏差（terminal fluxerror）以及变流器输出电流等。

接下来将详细描述第二调制装置440通过执行不同的离线式优化脉冲样式计算方法或者算法给变流器20产生第二种脉冲信号。

图6至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的一种实施方式的详细模块示意图。在图示的实施方式中，该第二调制装置440被配置成执行离线优化脉冲样式计算算法或者方法，并基于该离线优化脉冲样式计算算法或者方法提供第二种脉冲信号给该变流器20。在一种实施方式中，如图6所示，该第二调制装置440包括离线脉冲样式计算装置510，其被配置成以离线优化脉冲样式计算算法或者方法产生该第二种脉冲信号。在此提及的“离线优化脉冲样式计算算法或者方法”是指一种特别的脉冲信号产生机制，其主要通过处理器或者控制器来计算出实际负载在各种工作条件下的各种脉冲信号，以供驱动变流器提供变化的输出信号带动负载运作，并且该计算出的脉冲信号可以存储在存储器件中，以供后续使用。

请继续参阅图6，在一种实施方式中，该离线优化脉冲样式计算装置510包括脉冲样式计算单元502，该脉冲样式计算单元502被配置成至少根据一个或者多个在脉冲样式计算单元502输入端接收到的信号产生具有特定脉冲样式的初始脉冲信号504。如上文结合图2所作之描述，该一个或者多个输入信号412可以包括频率指令信号，其代表期望该变流器20输出信号所具有的频率值。该至少一个输入信号412也可以包括与该系统10（如图1所示）相关的一个或者多个实际电参数信号。例如，该至少一个输入信号412可以包括代表与该变流器相关的直流母线处的直流母线电压信号。该至少一个输入信号412还可以包括代表该变流器20热状况的信号。在其他实施方式中，该至少一个输入信号412还可以包括其他信号，例如代表相位角的信号，代表调制指数的信号等。通过该脉冲样式计算单元502计算得到的该初始脉冲信号504可以包括如下信息，例如，在一个基波周期内的脉冲数量（简称为脉冲数），脉冲信号的开关角，以及脉冲信号的电平阶数。在一些特定的实施方式中，该初始脉冲信号504可以具有五个电平阶数。进一步，根据该第二调制装置440所运行的子调制模式，该初始脉冲信号504可以具有不同的脉冲样式。举例而言，在第一种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号504可以在一个基波周期内具有四个脉冲数；在第二种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号504可以在一个基波周期内具有五个脉冲数。当然，在其他实施方式中，该初始脉冲信号504也可以在一个基波周期内具有其他数量的脉冲数。在一些实施方式中，作为一个可选的特征，该初始脉冲信号504的脉冲样式还可以根据各种其他标准进行优化，例如特定谐波抑制（Selected Harmonic Elimination）以及最小权重总谐波失真（Minimum Weighted THD）。

请继续参阅图6，该离线优化脉冲样式计算装置510可以进一步包括脉冲样式分配单元506，该脉冲样式分配单元506与该脉冲样式计算单元502电性连接或者通信连接。该脉冲样式分配单元506被配置成从脉冲样式计算单元502接收初始脉冲信号504，并至少基于该初始脉冲信号504产生第一脉冲信号508以及第二脉冲信号512。在一种实施方式中，该第一脉冲信号508和该第二脉冲信号512可以被特别提供给具有H桥结构的变流器20，或者该变流器20具有第一变流器桥臂以及第二变流器桥臂，该两个变流器桥臂可以分别被该两个脉冲信号508、512驱动。在一些实施方式中，该第一脉冲信号508和该第二脉冲信号512可以具有少于该初始脉冲信号504的电平阶数。举例而言，在一些特定的实施方式中，该初始脉冲信号504可以具有三电平阶数。并且，根据该第二调制装置440所运作的子调制模式，该第一脉冲信号508和该第二脉冲信号512可具有不同的脉冲样式组合。举例而言，在第一种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号508和该第二脉冲信号512可以具有1X3X脉冲数样式（也即，在第一半基波周期内具有一个脉冲数，而在第二半基波周期内具有三个脉冲数）；在第二种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号508和该第二脉冲信号512也可以具有2X3X脉冲数样式（也即，在第一半基波周期内具有两个脉冲数，而在第二半基波周期内具有三个脉冲数）。在其他实施方式中，该第一脉冲信号508和该第二脉冲信号512也可以具有3X3X脉冲数样式（也即，在第一半基波周期内具有三个脉冲数，而在第二半基波周期内具有三个脉冲数）。在一些实施方式中，作为一种可选的特征，该脉冲样式分配单元506也可以被进一步配置成以特定的方式产生该第一脉冲信号508和该第二脉冲信号512，或者而言，产生非对称脉冲样式的脉冲信号，从而不需要使变流器20的两个变流器桥臂作均等负载限制，以此可以实现非对称开关，非对称电压-秒，以及非对称基波幅值等。

请继续参阅图6，该离线优化脉冲样式计算装置510可以进一步包括脉冲样式存储单元514，该脉冲样式存储单元514与该脉冲样式分配单元506以及变流器20均电性连接或者通信连接。在一种实施方式中，该脉冲样式存储单元514可以为内置在该控制器400（如图1所示）内的存储单元。在其他实施方式中，该脉冲样式存储单元514也可以为独立的存储单元，其被设置在控制器40之外。该脉冲样式存储单元514被配置成接收该脉冲样式分配单元506所产生的第一脉冲信号508和第二脉冲信号512，并将该第一、第二脉冲信号508、512以特定的格式存储于其中。举例而言，该脉冲样式存储单元514可以存储有多个表，并且每一个表指定该第一、第二脉冲信号508、512与期望的负载30的工作条件相对应的优化脉冲样式。在实际运作时，响应一个或者多个指令信号，以将该负载30运作在特定的工作条件下，可以从该脉冲样式存储单元514中寻找出与期望的负载工作条件相对应的脉冲信号516、518。从该脉冲样式存储单元514中获得的脉冲信号516、518可以被传送给该变流器20，由该变流器20提供期望的输出信号给该负载30，以使得负载可以运作在期望的工作条件。举例而言，当输入的指令信号显示希望交流电机负载30工作在某高转速时，可以从该脉冲样式存储单元514中获得对应该高转速工作条件的脉冲信号516、518，并将该脉冲信号516、518传送给该变流器20。该变流器20根据该脉冲信号516、518执行能量变换操作，并提供输出信号，例如电压或者电流输出信号，以使得该交流电机负载30根据该输出信号在高转速下运作。

图7至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的另一种实施方式的详细模块示意图。图7所示的第二调制装置440的详细结构基本与图6所示的第二调制装置的结构相类似，但是，图7所示的第二调制装置440的一个不同之外在于，该第二调制装置440或者该离线优化脉冲样式计算装置510可以进一步包括脉冲样式交换单元522，该脉冲样式交换单元522与该脉冲样式存储单元514以及该变流器20均电性连接或者通信连接。该脉冲样式交换单元522被配置成接收从该脉冲样式存储单元514获得的第一脉冲信号516和第二脉冲信号518。在一些实施方式中，该脉冲样式交换单元522被进一步配置成对该第一脉冲信号516和该第二脉冲信号518执行脉冲样式交换，并将脉冲样式交换后的该第一脉冲信号524和该第二脉冲信号526传送给该变流器20。更具体而言，在一个或者多个基波周期时间范围内，该具有第一脉冲样式的第一脉冲信号524可以提供给变流器20的第一变流器桥臂，而具有第二脉冲样式的第二脉冲信号526可以提供给变流器20的第二变流器桥臂；而在接下来的一个或者多个基波周期，通过执行脉冲样式交换之后，该具有第一脉冲样式的第一脉冲信号524可以提供给变流器20的第二变流器桥臂，而具有第二脉冲样式的第二脉冲信号526可以提供给该变流器20的第一变流器桥臂。换言之，该第一脉冲信号524和该第二脉冲信号526以周期性地方式被交替地作用到变流器20的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂。可以理解的是，对至少两个脉冲信号执行脉冲样式交换的好处是，可以实现变流器不同桥臂开关动作的均衡，从而使得变流器20具有较佳的热平衡。

图8至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的另一种实施方式的详细模块示意图。如图8所示，该第二调制装置440大致包括离线脉冲样式产生模块530，该离线脉冲样式产生模块530被配置成通过执行优化脉冲样式计算算法或者方法，以为变流器20提供第二种脉冲信号，使得变流器20可以提供对应的输出信号给负载30，以使得该负载30可以在相应的工作条件下运作。在一种实施方式中，该离线优化脉冲样式计算装置530包括脉冲样式计算单元532和脉冲样式存储单元536。该脉冲样式计算单元532被配置成至少基于一个或者多个输入信号412产生初始脉冲信号534。在一种实施方式中，该输入信号412可以包括指示变流器20输出频率的信号。在特定的实施方式中，该输入信号412可以包括与交流电机负载30的高转速相对应的信号。在一种实施方式中，该初始脉冲信号534可以包括若干信息，例如，脉冲信号在一个基波周期内的脉冲数，脉冲信号的开关角，以及脉冲信号的电平阶数等。在一些特定的实施方式中，该初始脉冲信号可以具有五个电平阶数。进一步，根据不同的优化脉冲样式计算子模式，该脉冲样式计算单元532可以产生具有不同脉冲样式的初始脉冲信号534。举例而言，在第一种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号534可以具有第一脉冲数样式，例如，在一个基波周期时间范围内，具有四个脉冲数；而在第二种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号534可以具有第二种脉冲数样式，例如，在同样的一个基波周期时间范围内，具有五个脉冲数。该脉冲样式存储单元536与该脉冲样式计算单元532电连接，该脉冲样式存储单元536被配置成接收该脉冲样式计算单元532所产生的初始脉冲信号534，并以一定的格式将该初始脉冲信号534存储于其内。举例而言，该脉冲样式存储单元534可以存储多个表，并且每一个表指定与负载30期望的工作条件相对应的一个或者多个基波周期内的初始脉冲信号534的各种脉冲信息。

请继续参阅图8，在一种实施方式中，该离线脉冲样式产生模块530可以进一步包括脉冲样式分配单元542，该脉冲样式分配单元542与该脉冲样式存储单元536以及该变流器20电连接或者通信连接。该脉冲样式分配单元542被配置成接收从该脉冲样式存储单元536中获取的初始脉冲信号538，并基于该获取的初始脉冲信号538产生至少第一脉冲信号552和第二脉冲信号554。并且，根据不同样式的初始脉冲信号538，该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554也具有不同的脉冲样式。正在一种实施方式中，根据不同的负载30的工作条件，该脉冲样式分配单元542产生的第一脉冲信号552和第二脉冲信号554可以具有与该初始脉冲信号538相同的电平阶数或者比该初始脉冲信号538少的电平阶数。在特定的实施方式中，该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554可以具有三个电平阶数。并且，根据该第二调制装置440所运作的不同的子调制模式，该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554可以具有不同的脉冲数样式。举例而言，在第一种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554可以具有1X3X脉冲数样式；而在第二种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554可以具有2X3X脉冲数样式。该三电平的第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554被提供给变流器20，可以控制变流器20提供五电平的输出波形。与上文所描述的，在执行虚拟脉冲宽度调制算法或者方法时，基于开关状态的冗余或者自由度对第一种脉冲信号作修改或者优化相类似，该脉冲样式分配单元542在产生该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554的过程中，也可以根据该初始脉冲信号538选择特定脉冲样式组合的信号。

图9至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的另一种实施方式的详细模块示意图。图9所示的第二调制装置440的基本架构及其运作方式基本与上文结合图8所作的描述相类似。图9所示的第二调制装置440的一个不同之处在于，一个或者多个通过测量，估算，或者任何其他手段监控得到的与该系统100（如图1所示）相关的系统参数546，可以被用来修改或者优化该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554的脉冲样式，其可以被称作“在线脉冲样式优化机制”。在一种实施方式中，该一个或者多个系统参数546可以包括这样的信号，其代表变流器20的变流器桥臂或者其中的开关器件在一个或者多个基波周期内的开关动作次数。在一种实施方式中，该开关动作次数系统参数546可以被脉冲样式分配单元542用来，对其产生的该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554的脉冲样式进行修改或者优化，因此，当将此经过修改或者优化的脉冲信号552、554作用到变流器20的变流器桥臂时，可以使得变流器桥臂或者其内的开关器件实现开关动作的均衡。可以理解的是，均衡的开关动作可以避免某一个特定的变流器桥臂因为不均衡的开关动作而变得过热，或者避免某一个特定的开关器件因为过多的开关动作而变成热点（hot-spot）。在其他实施方式中，该一个或者多个系统参数546也可以包括代表与该变流器20相关联的直流母线处的直流母线电压信号。基于反馈的直流母线电压参数信号546，该脉冲样式分配单元542可以对其产生的第一脉冲信号552和第二脉冲信号554的脉冲样式进行修改或者优化，因此，当将该经修改或者优化的脉冲信号552、554作用到变流器20的至少两个桥臂时，可以方便实现该直流母线取得直流母线电压的均衡。还在其他一些实施方式中，该一个或者多个系统参数546可以包括代表变流器桥臂或者其内的开关器件的温度状况或者热状况的信号，该温度状况信号可以通过传感器测量得到，也可以通过热方程公式估算得到。基于获得的温度状况参数信号546，该脉冲样式分配单元542可以对其产生的第一脉冲信号552和第二脉冲信号554的脉冲样式进行修改或者优化，因此，当将该经修改或者优化的脉冲信号552、554作用到该变流器20的至少两个变流器桥臂时，可以实现变流器温度的平衡。在其他实施方式中，除了使用实时或者在线获得的系统参数之外，可选地，还可以使用在之前的一个或者多个采样周期内获得的历史系统参数，对该第一脉冲信号552和该第二脉冲信号554的脉冲样式进行修改或者优化，以实现更好的系统参数调节或者控制。

图10至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的另一种实施方式的详细模块示意图。图10所示的第二调制装置440的基本架构及其运作方式基本与上文结合图9所作的描述相类似。图10所示的第二调制装置440的一个不同之处在于，该离线脉冲样式计算装置530还可以进一步包括脉冲样式交换单元556，该脉冲样式交换单元556电性连接或者通信连接在该脉冲样式分配单元542和变流器20之间。该脉冲样式交换单元556被配置成对该脉冲样式分配单元542所产生的第一脉冲信号552和第二脉冲信号554执行脉冲样式交换操作，并将脉冲样式交换的脉冲信号562、564分别传送给该变流器20的两个变流器桥臂。除了使用一个或者多个系统参数对该脉冲信号的脉冲样式进行优化之外，执行脉冲样式交换可以进一步实现变流器20开关动作的均衡，并且可以进一步实现变流器20的热平衡。

图11至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的另一种实施方式的详细模块示意图。与上文结合图6至图10所描述各种实施方式所不同，其中，在图6至图10所示的实施方式中，离线脉冲样式计算装置被用来产生第二种脉冲信号，并提供给变流器20，而图11所示的实施方式采用在线脉冲样式计算机制产生该第二种脉冲信号，并提供给变流器20。在一些实施方式中，该第二种脉冲信号被特别地产生，以方便与交流电机负载30工作在中等至高转速范围内或者高转速范围内。如图11所示，该第二调制装置440大致包括在线脉冲样式产生模块570，以用于给变流器20提供脉冲信号。在一种实施方式中，该在线脉冲样式产生模块570包括脉冲样式计算单元572，该脉冲样式计算单元572被配置成根据一个或者多个指令信号412计算出初始脉冲信号574。在一种实施方式中，该指令信号412可以包括指示变流器20输出信号频率的指令信号。该初始脉冲信号574可以包括包括各种脉冲信号的信息，例如，在一个或者多个基波周期内的脉冲个数，脉冲信号的开关角以及脉冲信号的电平阶数等。在一些特定的实施方式中，该初始脉冲信号574可以具有2n-1个电平阶数，其中n大于或者等于三。进一步，根据该第二调制装置440所工作的子调制模式，该初始脉冲信号574也可以具有不同的脉冲样式。举例而言，在第一种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号574可以具有第一种脉冲数样式，例如，在一个基波周期时间内，具有四个脉冲数；而在第二种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号574可以具有第二种脉冲数样式，例如，在相同的一个基波周期时间内，具有五个脉冲数。

请继续参阅图11，该在线脉冲样式产生装置570进一步包括脉冲样式分配单元576，该脉冲样式分配单元576与该脉冲样式计算单元572以及该变流器20电性连接或者通信连接。该脉冲样式分配单元576被配置成接收该脉冲样式计算单元572所产生的初始脉冲信号574，并至少基于该初始脉冲信号574产生第一脉冲信号578和第二脉冲信号582，且该第一脉冲信号578和该第二脉冲信号582具有特定的脉冲样式。在一种实施方式中，该第一脉冲信号578和该第二脉冲信号582被生成与该初始脉冲信号574具有相同的电平阶数或者比该初始脉冲信号574要少的电平阶数。在特定的实施方式中，该第一脉冲信号578和该第二脉冲信号582可以具有三个电平阶数。在第一种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号578和该第二脉冲信号582可以具有第一脉冲数样式，例如，具有1X3X脉冲样式（也即，在第一半基波周期内具有一个脉冲数，而在第二半基波周期内具有三个脉冲数）；而在第二种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号578和该第二脉冲信号582可以具有第二脉冲数样式，例如，具有2X3X脉冲样式（也即，在第一半基波周期内具有两个脉冲数，而在第二半基波周期内具有三个脉冲数）或者具有3X3X脉冲样式。该三电平脉冲信号578、582被提供给变流器20，可以使变流器20输出具有五电平样式的电压信号，并且该电压信号的波形基本与该初始脉冲信号574的波形相同。

图12至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的另一种实施方式的详细模块示意图。图12所示的第二调制装置440的基本架构及其运作方式基本与上文结合图11所作的描述相类似。图12所示的第二调制装置440的一个不同之处在于，该在线脉冲样式产生装置570可以进一步包括脉冲样式交换单元584。该脉冲样式计算单元584电连接或者通信连接于该脉冲样式分配单元576和该变流器20之间。该脉冲样式分配单元584被配置成对该脉冲样式分配单元576提供的第一脉冲信号578和第二脉冲信号582执行脉冲样式交换操作，并将脉冲样式交换后的脉冲信号586、588提供给变流器20，因此，该脉冲信号586、588可以分别作用该变流器20的两个变流器桥臂，从而使得该变流器桥臂交替地执行相应脉冲样式的开关动作。可以理解的是，通过执行脉冲样式交换操作，可以使变流器20相应桥臂或者其内的开关器件实现均衡的开关动作。

图13至少部分示出图2中混合调制系统400的第二调制装置440的另一种实施方式的详细模块示意图。图13所示的第二调制装置440的基本架构及其运作方式基本与上文结合图11和图12所作的描述相类似。图13所示的第二调制装置440的一个不同之处在于，该脉冲样式分配单元576可以进一步接收一个或者多个系统参数538，该系统参数538与图1所示的系统100相关，并且可以通过传感器测量得到，或者估算得到，或者通过任何其他手段监控得到。在一种实施方式中，该一个或者多个系统参数538可以实时地或者通过在线方式获得，也即与系统100当前的工作状态相关。在其他实施方式中，该一个或者多个系统参数538也可以为之前通过测量，估算或者任何其他手段监控到的历史参数，并且该历史参数538可以存储在存储元件中。该脉冲样式分配单元576可以根据该实时/在线获得的系统参数或者之前获得的历史系统参数538对脉冲信号578、582的脉冲样式进行优化，并将优化后的脉冲信号578、582提供给变流器20，从而实现对系统各种参数的实时控制或者调节。举例而言，该一个或者多个系统参数538可以包括代表变流器20中变流器桥臂或者其内的开关元件的开关次数的信号。在此情形下，该脉冲样式分配单元576可以至少基于该开关次数系统参数538对脉冲信号578、582的脉冲样式进行优化，从而使得变流器20的变流器桥臂的开关次数或者开关器件的开关次数实现均衡。在另外一种实施方式中，该一个或者多个系统参数538可以包括代表变流器20的变流器桥臂或者开关器件的温度状况或者热状况的信号。在此情形下，该脉冲样式分配单元576可以至少根据该温度/热状况系统参数538对脉冲信号578、582的脉冲样式进行优化，并将该优化后的脉冲信号578、582提供给该变流器20，从而使得该变流器20的变流器桥臂或者开关其的温度或者热状况实现热平衡。还在其他实施方式中，该一个或者多个系统参数538也可以包括与该变流器20相关联的直流母线处的直流母线电压信号。该脉冲样式分配单元576至少可以根据该直流母线电压系统参数538对脉冲信号578、582的脉冲样式进行优化，并将优化后的脉冲信号578、582提供给该变流器20，使得直流母线处的直流母线电压实现平衡。

图14示出图1-13所示的混合调制系统400、第一调制装置420以及第二调制装置420的各种工作模式示意图。如图14所示，横轴代表图1-2所示的负载30，例如交流电机可以运行的速度范围，纵轴代表混合调制系统400可以运行的各种调制模式。在一种实施方式中，如图14所示，在第一速度范围S1-S2内，该混合调制系统400或者更具体而言，该第一调制装置420可以被配置成工作在第一虚拟脉冲宽度调制模式512，而在第二速度范围S7-S5内，其可以工作在第二虚拟脉冲宽度调制模式514。进一步参阅图14，在第三速度范围S3-S4内，该混合调制系统400或者更具体而言，该第二调制装置440可以被配置成工作在第一优化脉冲样式计算模式516，而在第四速度范围S6-S8内，该第二调制装置440可以被配置成工作在第二优化脉冲样式计算模式518。当该混合调制系统400工作在第一虚拟脉冲宽度调制模式512下，变流器20可以根据第一调制装置420提供的第一种脉冲信号，提供第一输出信号，例如，具有第一基波频率的输出信号，使得负载30，例如交流电机可以在该第一速度范围或者为低转速范围S1-S2内运作。在一些情形下，可能会接收到新的指令信号，例如图2所示的指令信号403，希望将负载30，例如交流电机转换到新的工作状况运行。在一种实施方式中，当指令信号403对应的期望转速大于第一转速阈值时或者图14所示的转速S2时，该调制模式选择单元406（如图2所示）即发送调制模式选择信号462，以将该混合调制系统400切换到优化脉冲样式计算模式，或者更具体而言，切换到该第一优化脉冲样式计算模式516。在该第一优化脉冲样式计算模式516下，或者通过离线方式计算生成的第二种脉冲信号或者通过在线方式计算生成的第二种脉冲信号被提供给变流器20，使变流器20提供第二种输出信号，从而使得该交流电机负载30在速度范围S3-S4内可靠运作。

请继续参阅图14，在另一种情形下，该混合调制系统400可能开始工作在优化脉冲样式计算工作模式下，例如，工作在第一优化脉冲样式计算工作模式516下，此时，通过第二调制装置440产生的具有优化脉冲样式的第二种脉冲信号被提供给变流器20，以使变流器20提供必要的输出信号给交流电机负载30，使该交流电机负载30工作在第二速度范围或者高转速范围S3-S4内。在一些情形下，该交流电机负载30可能被要求从高转速切换到低转速运作，此时，当输入的指令信号403（如图2所示）对应的期望转速大于第二转速阈值时或者图14所示的转速S3时，该调制模式选择单元406即发送调制模式选择信号462，以将该混合调制系统400切换到虚拟脉冲宽度调制模式，或者更具体而言，切换到该第一虚拟脉冲宽度调制模式512。因此，如图14所示，在该第一虚拟脉冲宽度调制模式512和该优化脉冲样式计算模式516定义有覆盖速度范围S3-S2的第一重叠区域511，在该重叠区域511内，该混合调制系统400既可以运作在虚拟脉冲宽度调制模式512，也可以运作在优化脉冲样式计算模式516。可以理解，定义这样一个重叠区域511的技术效果或者有益之处在于确保在调制模式512和516之间作光滑切换，以维持系统的稳定。

请继续参阅图14，通过类似的方式，也可以定义覆盖速度范围S1-S5的第二重叠区域513，该第二重叠区域513内，混合调制系统400或者更具体而言第一调制装置420既可以工作在第一虚拟脉冲宽度调制模式512，也可以工作在第二虚拟脉冲宽度调制模式514，以此可以实现在子调制模式512和514之间作光滑切换。进一步，如图14所示，还可以定义覆盖速度范围S6-S4的第三重叠区域515，在该第三重叠区域515内，混合调制系统400或者更具体而言第二调制装置440既可以工作在第一优化脉冲样式计算模式516，也可以工作在第二优化脉冲样式计算模式518，以此可以实现在子调制模式516和518之间作光滑切换。

图15所示为图1所示的系统100执行至少部分如图1-13所示的混合调制系统400、第一调制装置420以及第二调制装置440所产生的电流总谐波失真以及热应力的试验曲线图。如图15所示，上部曲线图810示出了变流器20所输出的电流的总谐波失真随归一化速度而变化的关系曲线图。可以看出，在低转速区域内，例如，从大约5%归一化转速至大约50%归一化转速范围内，曲线812和813示出执行第一种虚拟脉冲宽度调制算法，相关的载波频率为1020赫兹以及输出为五电平时，该变流器20的输出电流具有相对较小的总谐波失真。在低转速至中等转速范围内，例如，从大约40%归一化转速至大约80%归一化转速范围内，曲线814和815示出执行第二种虚拟脉冲宽度调制算法，相关的载波频率为765赫兹并且输出仍为五电平时，该变流器20的输出电流仍然具有相对较小的总谐波失真。在中等至高转速范围内，例如，从大约60%归一化转速至大约90%归一化转速范围内，曲线816示出执行第一种优化脉冲样式计算算法，其产生的脉冲信号的脉冲样式为2X3X时，该变流器20的输出电流的总谐波失真继续维持得比较低。在高转速范围内，例如，从大约80%归一化转速至大约100%归一化转速范围内，曲线817示出执行第二种优化脉冲样式计算算法，其产生的脉冲信号的脉冲样式为1X3X时，该变流器20的输出电流的总谐波失真仍然比较低。

请继续参阅图15，下部曲线820所示为变流器20的热应力随交流电机负载30的转速而变化的关系曲线图。与图15中的上部曲线810相对应，822和823对应执行第一种虚拟脉冲宽度调制算法所产生的热应力数据，824和825对应执行第二种虚拟脉冲宽度调制算法所产生的热应力数据，826对应执行第一种优化脉冲样式计算算法所产生的热应力数据，827对应执行第二种优化脉冲样式计算算法所产生的热应力数据。从图15可以看出，在从低转速至高转速的整个速度区间范围内，对应执行虚拟脉冲宽度调制算法和优化脉冲样式调制算法可以使得该变流器20所遭受的热应力相对较低。

图16所示为驱动负载例如交流电机运行的方法3000的一种实施方式的流程图。该方法3000可以被图1-2所示的系统100中的处理器或者控制器40执行，以驱动交流电机负载30运作，并实现对交流电机负载30工作状况的调节，例如调节交流电机的转速。该方法流程图3000可以编程为程序指令或者计算机软件，并保存在可以被电脑或者处理器读取的存储介质上。当该程序指令被电脑或者处理器执行时，可以实现如流程图所示的各个步骤。可以理解，电脑可读的介质可以包括易失性的和非易失性的，以任何方法或者技术实现的可移动的以及非可移动的介质。更具体言之，电脑可读的介质包括但不限于随机访问存储器，只读存储器，电可擦只读存储器，闪存存储器，或者其他技术的存储器，光盘只读存储器，数字化光盘存储器，或者其他形式的光学存储器，磁带盒，磁带，磁碟，或者其他形式的磁性存储器，以及任何其他形式的可以被用来存储能被指令执行系统访问的预定信息的存储介质。

在一种实施方式中，该方法3000可以从步骤3002开始执行。在步骤3002中，接收一个或者多个指令信号，该一个或者多个指令信号代表期望负载，例如，交流电机所实际运作的工作条件。在一种实施方式中，该一个或者多个输入信号可以包括频率指令信号，其代表期望该变流器20输出信号所具有的频率值。在其他实施方式中，该一个或者多个输入信号也可以包括与该系统10（如图1所示）相关的一个或者多个实际电参数信号。例如，该一个或者多个输入信号可以包括代表与该变流器相关的直流母线处的直流母线电压信号。该一个或者多个输入信号还可以包括代表该变流器20热状况的信号。在其他实施方式中，该一个或者多个输入信号还可以包括其他信号，例如代表相位角的信号，代表调制指数的信号等。

在步骤3004中，该方法3000继续执行，以判定该接收的一个或者多个指令信号是否与负载的第一工作条件相对应。在一种实施方式中，该第一工作条件代表交流电机负载30的低转速。当判定结果为该一个或者多个指令信号与该负载的第一工作条件相对应，例如，与该低转速相对应，该方法3000继续转到步骤3006执行；而当该判定结果为该一个或者多个指令信号与该负载的第一工作条件不相对应时，该方法3000继续转向3008执行。

在步骤3006中，该方法3000继续执行，更具体地，通过执行第一调制算法，例如，虚拟脉冲宽度调制算法，以提供第一种脉冲信号给变流器20。在执行该虚拟脉冲宽度调制算法时会涉及多个子步骤。图17所示为执行虚拟脉冲宽度调制方法4000以产生第一种脉冲信号的一种实施方式的流程图。举例而言，在子步骤4002中，通过调制方法产生初始脉冲信号。例如，在一种实施方式中，该初始脉冲信号可以通过如图3-5中所示的调制单元422通过调制手段产生，其中一种调制手段可以为多载波调制方法，例如，电平移位式脉冲宽度调制方法。在其他实施方式中，该初始脉冲信号也可以通过其他调制方法来产生，例如，空间矢量调制方法。在一些实施方式中，根据负载30所需要运作的不同工作条件，可以使用不同频率的载波信号来产生该初始脉冲信号。在子步骤4004中，至少基于该初始脉冲信号产生至少第一脉冲信号和第二脉冲信号。例如，如图3至图5所示，可以通过脉冲样式分配单元424来产生该第一脉冲信号和第二脉冲信号。在一些实施方式中，该至少两个脉冲信号的脉冲样式至少可以基于一个或者多个通过测量、估算或者任何其他手段监控到的系统参数来进行修改或者优化。在一些特定的实施方式中，该等系统参数可以包括变流器20中变流器桥臂的开关状态或者其中开关器件的开关状态，也可以包括与变流器20相关联的直流母线的直流母线电压，或者也可以包括变流器20的热或者温度状况。通过该等系统参数对第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉冲样式进行修改或者优化，可以使得系统取得更好的平衡，例如，开关状态的平衡，热或者温度平衡，或者直流母线电压平衡。在子步骤4006中，将产生的至少第一脉冲信号和第二脉冲信号传送给变流器的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，以驱动变流器工作，并使变流器提供期望的输出信号给负载，以使负载工作在对应的第一工作条件下。

在步骤3008中，接续在前面步骤3004所作的否定判断结果，也即该一个或者多个指令信号与该第一工作条件不对应，该方法3000继续执行，并判定该一个或者多个指令信号是否与第二工作条件相对应。在一种实施方式中，该第二工作条件代表交流电机负载30的高转速。当判定结果为该一个或者多个指令信号与该负载的第二工作条件相对应，例如，与该高转速相对应，该方法3000继续转到步骤3012执行；而当该判定结果为该一个或者多个指令信号与该负载的第二工作条件不相对应时，该方法3000可以返回步骤3002执行，以进一步接收指令信号。

在步骤3012中，该方法3000继续执行，或者更具体地，通过执行优化脉冲样式计算算法提供第二种脉冲信号给变流器，例如图1-2所示的变流器20。在执行该优化脉冲样式计算算法或者方法步骤3012时会涉及多个子步骤。图18所示为执行优化脉冲样式计算方法5000以产生第二种脉冲信号的一种实施方式的流程图，并且该方法5000大致示出了一种离线脉冲样式计算机制，以计算得到该第二种脉冲信号。

请继续参阅图18，在子步骤5002中，通过离线方式计算初始脉冲信号。如上文结合图6至图10所作之详细描述，该初始脉冲信号可以通过脉冲样式计算单元502至少根据一个或者多个指令信号计算得到，并且该计算生成的初始脉冲信号包括如下信息，例如，在一个或者多个基波周期内的脉冲数，脉冲信号的开关角，脉冲信号的电平阶数等。进一步，根据负载所要求运作的不同工作条件，该初始脉冲信号可以被产生成具有不同的脉冲样式。举例而言，在第一种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号可以具有第一种脉冲样式，例如具有第一种脉冲数样式，或者更具体而言，在一个基波周期内，具有四个脉冲数；而在第二种优化脉冲样式计算模式下，该初始脉冲信号可以具有第二种脉冲样式，例如具有第二种脉冲数样式，或者更具而言，在一个基波周期内，具有五个脉冲数。在一些实施方式中，作为一个可选实施的特征，在子步骤5002的执行过程中，该初始脉冲信号的脉冲样式还可以根据各种其他标准进行优化，例如特定谐波抑制（Selected Harmonic Elimination）以及最小权重总谐波失真（Minimum Weighted THD）。

请继续参阅图18，在子步骤5004中，将初始脉冲信号拆解以产生至少第一脉冲信号和第二脉冲信号，以分别提供给变流器的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂。在一种实施方式中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号以特定的方式产生，并具有特定的脉冲样式。举例而言，在第一种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号可以具有第一种脉冲样式，例如，具有第一种脉冲数样式1X3X，以与四个脉冲数的初始脉冲信号相对应。在第二种优化脉冲样式计算模式下，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号可以具有第二种脉冲样式，例如，具有第二种脉冲数样式2X3X，以与五个脉冲数的初始脉冲信号相对应。进一步，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号可以具有比初始脉冲信号少的电平阶数。在特定的实施方式中，该初始脉冲信号可以具有五个电平阶数，而该第一脉冲信号和该第二脉冲信号可以具有三个电平阶数。在一些实施方式中，作为一个可选执行的特征，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号在生成的过程中，没有受到其作用的变流器桥臂需均衡负载的限制，也即该第一脉冲信号和该第二脉冲信号可以具有非对称的脉冲样式，以此可以实现非对称的开关动作，非对称的电压-秒，以及非对称的基波幅值等。

请继续参阅图18，在子步骤5006中，该方法5000继续执行，以将特定脉冲样式的第一脉冲信号和第二脉冲信号存储在存储单元中。在一种实施方式中，该脉冲样式存储单元可以为如图1所示的控制器40相关的或者其内置的存储元件。在其他实施方式中，该脉冲样式存储单元也可以为单独的存储单元。

在一些实施方式中，如图18所示，该方法5000还可以可选择地包括子步骤5008。在子步骤5008中，可以对从脉冲样式存储单元中获取的第一脉冲信号和第二脉冲信号执行脉冲样式交换操作。在一种实施方式中，可以在一个或者多个基波周期之后对该第一脉冲信号和该第二脉冲信号执行脉冲样式交换操作。该经脉冲样式交换后的第一脉冲信号和该第二脉冲信号被提供给变流器的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，以此可以实现对变流器的至少两个变流器桥臂执行均等的开关动作，从而进一步使变流器20取得较好的热或者温度平衡。

图19所示为执行优化脉冲样式计算方法6000以产生第二种脉冲信号的另一种实施方式的流程图，特别地，方法6000示出了图16中步骤3012通过执行优化脉冲样式计算方法产生第二种脉冲信号的详细子步骤。

如图19所示的实施方式中，该方法6000可以包括子步骤6002，该子步骤6002与图18所示的子步骤5002相类似，其通过离线方式计算生成特定的脉冲样式或者优化脉冲样式的初始脉冲信号。

进一步，在子步骤6004中，该方法6000继续执行，以将该具有优化脉冲样式的初始脉冲信号存储在存储单元中，此与方法5000不同，在方法5000中，存储在存储单元中的为第一脉冲信号和第二脉冲信号。

进一步，在子步骤6006中，该方法6000继续执行，以基于从该存储单元中获得的初始脉冲信号生成第一脉冲信号和第二脉冲信号。特别地，该步骤6006以在线的方式执行。在一些实施方式中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号可以根据瞬时反馈的信号或者系统参数进行优化，该瞬时反馈的信号或者系统参数包括变流器桥臂的开关状态数据或者其开关器件的开关状态数据，变流器的温度或者热状况数据，以及变流器直流母线处的直流母线电压数据。通过该等瞬时反馈的信号或者系统参数对脉冲信号的脉冲样式进行修改或者优化，可以取得系统开关状态的平衡，热或者温度平衡以及直流母线电压平衡等。

图20所示为执行优化脉冲样式计算方法7000以产生第二种脉冲信号的另一种实施方式的流程图，特别地，方法7000示出了图16中步骤3012通过执行优化脉冲样式计算方法产生第二种脉冲信号的详细子步骤。

该方法7000可以包括子步骤7002，其中初始脉冲信号通过在线方式计算得到，特别地，基于一个或者多个与指示负载在第二工作条件运作相关的指令信号计算得到。

进一步，该方法7000还可以包括子步骤7004，在子步骤7004中，初始脉冲信号被分解成至少第一脉冲信号和第二脉冲信号。在一些实施方式中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号的电平阶数少于初始脉冲信号的电平阶数。举例而言，在特定的实施方式中，该初始脉冲信号具有五个电平阶数，而该第一脉冲信号和该第二脉冲信号均具有三个电平阶数。还在一些实施方式中，作为可选执行的特征，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号可以至少基于一个或者多个瞬时反馈的信号或者系统参数进行脉冲样式优化。该瞬时反馈的信号或者系统参数包括通过测量、估算或者任何其他手段监控得到的变流器桥臂的开关状态数据或者其开关器件的开关状态数据，变流器的温度或者热状况数据，以及变流器直流母线处的直流母线电压数据。还在一些实施方式中，作为另一可选执行的特征，在将第一脉冲信号和第二脉冲信号传送给变流器的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂之前，该方法7000还可以包括子步骤（图20中未示出），在该子步骤中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号被执行脉冲样式交换，以在一个或者多个基波周期之后，将第一脉冲信号和第二脉冲信号交替作用到第一变流器桥臂和第二变流器桥臂。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (20)

1.一种用于驱动负载的系统，其特征在于：该系统包括变流器，第一调制装置、第二调制装置、调制模式选择装置以及复用装置，该复用装置与该第一调制装置、第二调制装置以及该调制模式选择装置通信连接，该第一调制装置被配置成执行虚拟脉冲宽度调制方法并根据该虚拟脉冲宽度调制方法的执行结果提供第一种脉冲信号给该变流器，该变流器在该第一种脉冲信号的作用下提供第一输出给该负载，以使得该负载根据该第一输出在第一工作状况下运行；该第二调制装置被配置成执行优化脉冲样式计算方法，并根据该优化脉冲样式计算方法的执行结果提供第二种脉冲信号给该变流器，该变流器在该第二种脉冲信号的作用下提供第二输出给该负载，以使得该负载根据该第二输出在第二工作状况下运行；该调制模式选择装置被配置成至少基于一个或者多个与该负载运行相关的指令信号产生调制模式选择信号；该复用装置接收该调制模式选择信号、第一种脉冲信号以及第二种脉冲信号，该复用装置根据该调制模式选择信号选择性地将该第一调制装置产生的第一种脉冲信号提供给该变流器或者将该第二调制装置产生的第二种脉冲信号提供给该变流器。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该调制模式选择装置被配置成在至少一个第一指令信号大于第一阈值时产生第一调制模式选择信号，该第一调制模式选择信号用于将该系统从第一调制模式切换到第二调制模式，其中，在该第一调制模式下，该第一调制装置被使能，而在该第二调制模式下，该第二调制装置被使能；该调制模式选择装置还被配置成在至少一个第二指令信号小于第二阈值时产生第二调制模式选择信号，该第二调制模式选择信号用于将该系统从第二调制模式切换到第一调制模式，其中，该第一阈值与该第二阈值不相同。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该负载包括交流电机，该第一工作状况与该交流电机的第一基波频率范围相对应，该第二工作状况与该交流电机的第二基波频率范围相对应。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：被配置成用于执行虚拟脉冲宽度调制方法的该第一调制装置进一步被配置成至少在第一虚拟脉冲宽度调制模式和第二虚拟脉冲宽度调制模式之间切换，其中，在该第一虚拟脉冲宽度调制模式下运行时，该第一调制装置使用第一频率载波信号产生该第一种脉冲信号；在该第二虚拟脉冲宽度调制模式下运行时，该第一调制装置使用第二频率载波信号产生该第一种脉冲信号。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：被配置成用于执行优化脉冲样式计算方法的该第二调制装置进一步被配置成至少在第一优化脉冲样式调制模式和第二优化脉冲样式调制模式之间切换，其中，在该第一优化脉冲样式调制模式下运行时，该第二调制装置产生具有第一脉冲数样式的该第二种脉冲信号；在该第二优化脉冲样式调制模式下运行时，该第二调制装置产生具有第二脉冲数样式的该第二种脉冲信号，该第一脉冲数样式与该第二脉冲数样式不相同。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该变流器包括第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，该第二调制装置包括离线脉冲样式产生模块，该离线脉冲样式产生模块包括脉冲样式计算单元，脉冲样式分配单元以及脉冲样式存储单元；该脉冲样式计算单元被配置成至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号计算得到初始脉冲信号；该脉冲样式分配单元与该脉冲样式计算单元电连接，该脉冲样式分配单元被配置成至少根据该初始脉冲信号分配产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，该第一脉冲信号用于驱动该第一变流器桥臂，该第二脉冲信号用于驱动该第二变流器桥臂；该脉冲样式存储单元与该脉冲样式分配单元电连接，该脉冲样式存储单元用于接收并存储由该脉冲样式分配单元产生的该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：该系统进一步包括脉冲样式交换单元，该脉冲样式交换单元与该脉冲样式存储单元电连接，该脉冲样式交换单元被配置成以一定的方式对从该脉冲样式存储单元获得的该第一脉冲信号和该第二脉冲信号进行脉冲样式交换，以使得该第一脉冲信号和该第二脉冲信号被交替地提供给该第一变流器桥臂和该第二变流器桥臂。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该第二调制装置包括离线脉冲样式产生模块，该离线脉冲样式产生模块包括脉冲样式计算单元以及脉冲样式存储单元，该脉冲样式计算单元被配置成至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号计算得到初始脉冲信号；该脉冲样式存储单元与该脉冲样式计算单元电连接，该脉冲样式存储单元用于接收并存储由该脉冲样式计算单元产生的初始脉冲信号。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于：该变流器包括第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，该系统进一步包括脉冲样式分配单元，该脉冲样式分配单元与该脉冲样式存储单元电连接，该脉冲样式分配单元被配置成至少根据从该脉冲样式存储单元获得的初始脉冲信号分配产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，该第一脉冲信号用于驱动该第一变流器桥臂，该第二脉冲信号用于驱动该第二变流器桥臂。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：该脉冲样式分配单元被进一步配置成至少根据与该系统运作相关的一个或者多个系统参数产生该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该变流器包括第一变流器桥臂和第二变流器桥臂，该第二调制装置包括在线脉冲样式产生模块，该在线脉冲样式产生模块包括脉冲样式计算单元和脉冲样式分配单元，该脉冲样式计算单元被配置成至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号计算得到初始脉冲信号；该脉冲样式分配单元与该脉冲样式计算单元电连接，该脉冲样式分配单元被配置成至少根据该脉冲样式计算单元计算产生的初始脉冲信号产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，该第一脉冲信号用于驱动该第一变流器桥臂，该第二脉冲信号用于驱动该第二变流器桥臂，其中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号具有非对称的脉冲样式。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于：该系统进一步包括脉冲样式交换单元，该脉冲样式交换单元与该脉冲样式分配单元电连接，该脉冲样式交换单元被配置成以一定的方式对从该脉冲样式分配单元产生的该第一脉冲信号和该第二脉冲信号进行脉冲样式交换，以使得该第一脉冲信号和该第二脉冲信号被交替地提供给该第一变流器桥臂和该第二变流器桥臂。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于：该脉冲样式分配单元被进一步配置成至少根据与该系统运作相关的一个或者多个系统参数产生该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

14.一种变频驱动装置，该变频驱动装置用于驱动交流电机运作，其特征在于：该变频驱动装置包括变流器和与该变流器通信连接的控制器，该控制器接收第一指令信号，并根据该第一指令信号执行虚拟脉冲宽度调制方法，以产生第一种脉冲信号，该变流器根据该第一种脉冲信号提供第一基波频率输出，该交流电机根据该第一基波频率输出工作在第一种状况；该控制器还接收第二指令信号，并根据该第二指令信号执行优化脉冲样式计算方法，以产生第二种脉冲信号，该变流器根据该第二种脉冲信号提供第二基波频率输出，该交流电机根据该第二基波频率输出工作在第二种状况。

15.一种变频驱动装置，该变频驱动装置用于驱动交流电机运作，其特征在于：该变频驱动装置包括变流器和与该变流器通信连接的控制器，该控制器接收指示该交流电机在低转速下运行的第一指令信号，并根据该第一指令信号执行虚拟脉冲宽度调制方法，以产生第一种脉冲信号，该变流器根据该第一种脉冲信号提供第一输出信号，该交流电机根据该第一输出信号在低转速下运行；该控制器还接收指示该交流电机在高转速下运行的第二指令信号，并根据该第二指令信号执行优化脉冲样式计算方法，以产生第二种脉冲信号，该变流器根据该第二种脉冲信号提供第二输出信号，该交流电机根据该第二输出信号在高转速下运行。

16.一种用于通过系统驱动负载的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

至少基于一个或者多个与该负载运行相关的指令信号产生调制模式选择信号；

在该负载期望在第一工作条件下运行时，提供通过执行虚拟脉冲宽度调制方法产生的第一种脉冲信号；以及

在该负载期望在第二工作条件下运行时，提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号；

根据该调制模式选择信号选择性地将该第一种脉冲信号或该第二种脉冲信号通过变流器提供给该负载，其中，该提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号的步骤还包括：

至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号以离线的方式计算得到初始脉冲信号；

根据该初始脉冲信号分配产生至少第一脉冲信号和第二脉冲信号；以及

将该第一脉冲信号和该第二脉冲信号存储在存储单元中。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

以一定的方式对该第一脉冲信号和该第二脉冲信号进行脉冲样式交换；以及

以交替的方式将该第一脉冲信号和该第二脉冲信号作用到该系统的第一变流器桥臂和第二变流器桥臂。

18.一种用于通过系统驱动负载的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

至少基于一个或者多个与该负载运行相关的指令信号产生调制模式选择信号；

在该负载期望在第一工作条件下运行时，提供通过执行虚拟脉冲宽度调制方法产生的第一种脉冲信号；

在该负载期望在第二工作条件下运行时，提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号；

根据该调制模式选择信号选择性地将该第一种脉冲信号或该第二种脉冲信号通过变流器提供给该负载；

至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号以离线的方式计算得到初始脉冲信号；

将该初始脉冲信号存储在存储单元中；以及

至少根据从该存储单元获取的初始脉冲信号产生第一脉冲信号和第二脉冲信号。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：其中，该至少根据从该存储单元获取的初始脉冲信号产生第一脉冲信号和第二脉冲信号的步骤还包括：至少根据一个或者多个与该系统运作相关系统参数产生该第一脉冲信号和该第二脉冲信号。

20.一种用于通过系统驱动负载的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

至少基于一个或者多个与该负载运行相关的指令信号产生调制模式选择信号；

在该负载期望在第一工作条件下运行时，提供通过执行虚拟脉冲宽度调制方法产生的第一种脉冲信号；

在该负载期望在第二工作条件下运行时，提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号；

根据该调制模式选择信号选择性地将该第一种脉冲信号或该第二种脉冲信号通过变流器提供给该负载，

其中，该提供通过执行优化脉冲样式计算方法产生的第二种脉冲信号的步骤还包括：

至少根据用于指示该负载运作的一个或者多个指令信号以在线的方式计算得到初始脉冲信号；

根据该初始脉冲信号分配产生至少第一脉冲信号和第二脉冲信号，其中，该第一脉冲信号和该第二脉冲信号具有非对称的脉冲样式。