CN113381628B - 飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法 - Google Patents

飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于飞轮储能技术领域，提供了一种飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法，包括：基于飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；在机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；在绕组磁能向电能转换阶段，获取驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；根据中点电压偏差的大小确定X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管的关断顺序。通过上述方案，本申请可以在任意导通区间内只有2只功率开关器件产生开关动作，从而减小开关器件的损耗，同时通过监测直流母线终端电压平衡情况控制功率开关器件的关断时序，实现驱动电路中点电压的平衡控制。

Description

飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法
技术领域
本发明属于飞轮储能技术领域，尤其涉及一种飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法。
背景技术
当前高速飞轮储能系统广泛应用于城市轨道交通系统，实现再生制动能量回收和牵引网压波动平滑。而高速永磁直流无刷电机因具备高效率，高功率因数，控制方法简单的特点，通常作为高速飞轮储能系统的储能驱动电机。
目前，飞轮储能系统为了满足城市轨道交通系统高功率密度和高能量密度的要求，采用了多对极的复合碳纤维高速电机转子方案来提升电机的转速和转矩。但是该方案也会显著提升高速飞轮储能电机的电气基波频率，导致飞轮储能系统稳定性差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种飞轮储能电机驱动电路的中点平衡控制方法，以解决现有技术中高速飞轮储能电机稳定性差的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法，其中，驱动电路每个相分别包括上桥臂和下桥臂，且针对每个上桥臂：由上至下依次包括上桥臂外开关管和上桥臂内开关管；针对每个下桥臂：由上至下依次包括下桥臂内开关管和下桥臂外开关管；
所述放电过程包括机械能向绕组磁能转换阶段和绕组磁能向电能转换阶段；
该方法包括：
基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；所述飞轮储能电机处于两相导通，三相六拍运行模式下；X表示当前时刻的一个导通相，Y表示当前时刻的另一导通相；
在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；
在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；
根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序。
本发明实施例的第二方面提供了一种飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制装置，其中，驱动电路每个相分别包括上桥臂和下桥臂，且针对每个上桥臂：由上至下依次包括上桥臂外开关管和上桥臂内开关管；针对每个下桥臂：由上至下依次包括下桥臂内开关管和下桥臂外开关管；
所述放电过程包括机械能向绕组磁能转换阶段和绕组磁能向电能转换阶段；
该装置包括：
导通相确定模块，用于基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；所述飞轮储能电机处于两相导通，三相六拍运行模式下；X表示当前时刻的一个导通相，Y表示当前时刻的另一导通相；
第一开关管控制模块，用于在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；
中点电压偏差计算模块，用于在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；
第二开关管控制模块，用于根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实施例首先基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；然后在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序。通过上述方案，本实施例可以在任意导通区间内只有2只功率开关器件产生开关动作，从而减小开关器件的损耗，提高驱动器的放电运行效率，同时通过监测直流母线终端电压平衡情况控制功率开关器件的关断时序，实现驱动电路中点电压的平衡控制，从而进一步保证飞轮储能系统的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的飞轮储能电机驱动电路的电路结构示意图；
图2是本发明实施例提供的飞轮储能电机驱动电路在充电过程中的中点平衡控制方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的三相六拍运行模式下导通扇区的示意图；
图4是本发明实施例提供的驱动电路的机械能向绕组电磁储能的转换阶段的电流模态示意图；
图5是本发明实施例提供的驱动电路的绕组电磁储能向直流母线回馈电能转换阶段的电流模态示意图；
图6是本发明实施例提供的驱动电路的机械能向绕组电磁储能的转换阶段的另一种电流模态示意图；
图7是本发明实施例提供的驱动电路的绕组电磁储能向直流母线回馈电能转换阶段的另一种电流模态示意图；
图8示出了本发明实施例提供的高速飞轮储能三电平驱动电路在两相导通，三相六拍驱动模式下的电压空间矢量分布图；
图9是本发明实施例提供的飞轮储能电机驱动电路在充电过程中的中点平衡控制装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
在一个实施例中，如图1所示，图1示出了本实施例提供的飞轮储能电机驱动电路的示意图，其包括：
母线电容C1、母线电容C2，A相上桥臂外管A1、A相上桥臂内管A2、A相下桥臂内管A3和A相下桥臂外管A4；B相上桥臂外管B1、B相上桥臂内管B2、B相下桥臂内管B3和B相下桥臂外管B4；C相上桥臂外管C1、C相上桥臂内管C2、C相下桥臂内管C3和C相下桥臂外管C4。具体连接关系如图1所示。
在一个实施例中，如图2所示，图2示出了本实施例提供的飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法的实现流程，本实施例的执行主要为终端设备，该方法的实现过程详述如下：
S101：基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；所述飞轮储能电机处于两相导通，三相六拍运行模式下；X表示当前时刻的一个导通相，Y表示当前时刻的另一导通相。
S102：在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通。
具体地，高速飞轮储能系统在低载波比控制放电模式下，采用两相导通，三相六拍的驱动运行方式。该运行方式下导通扇区包括6个，导通扇区如图3所示，共包括6个扇区。当导通扇区Z＝1时，驱动电路的导通相为AB相，即A相上桥臂和B相下桥臂导通。当导通扇区Z＝2时，驱动电路的导通相为AC相，即A相上桥臂和C相下桥臂导通。当导通扇区Z＝3时，驱动电路的导通相为BC相，即B相上桥臂和C相下桥臂导通。当导通扇区Z＝4时，驱动电路的导通相为BA相，即B相上桥臂和A相下桥臂导通。当导通扇区Z＝5时，驱动电路的导通相为CA相，即C相上桥臂和A相下桥臂导通。当导通扇区Z＝6时，驱动电路的导通相为CB相，即C相上桥臂和B相下桥臂导通。
以下以转子位于第一导通扇区为例，对本方法的实现流程进行详述：
具体地，当转子位置位于第一导通扇区时，驱动电路由AB相绕组负责执行机械能向电能的转化。整个机械能转变为电能的过程分为两个阶段：第一阶段实现机械能向绕组电磁储能的转换，其功率开关器件的动作和电流模态如图4所示，此阶段内高速飞轮储能电机的线反电势UAB>0，通过开通A相下桥臂内管A3和B相上桥臂内管B2，使AB相线反电势对自身绕组短路放电，实现绕组电磁储能。
从上述实施例可知，本实施例在机械能向绕组磁能转换阶段开通的开关器件A3和B2均为驱动电路A相和B相桥臂的内管，因此该开通方式无需像其它方法开通某相桥臂内外管一样关注内外管的时序问题。并且该2管导通方式将开通功率器件对称分布在两相绕组上，使功率开关器件发热均匀。
S103：在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差。
S104：根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序。
在本实施例中，放电过程的第二阶段实现绕组电磁储能向直流母线回馈电能的转换，其功率开关器件的动作和电流模态如图5所示，在中点电压平衡的情况下，通过关断开关管A3和B2，由于绕组电流不能突变，电流将会经过A相上桥臂和B相下桥臂的反并联续流二极管向直流母线馈能。
当转子位置分别处于第二，三，四，五，六扇区时，则分别由AC、BC、BA、CA、CB相绕组负责执行机械能向电能的转化。整个机械能转变为电能的过程仍然分为两个阶段：过程与上述AB相绕组导通一致，在此不再赘述。
在一个实施例中，上述S103的具体实现流程包括：
获取所述驱动电路在当前时刻的正直流母线电压和负直流母线电压；
对当前时刻的正直流母线电压和负直流母线电压作差，得到当前时刻的中点电压偏差。
在本实施例中，首先通过电压采样模块采集母线电容C1两端的正直流母线电压Upo和母线电容C2两端的负直流母线电压Uon。然后计算Uerr＝Uop-Uon。
在一个实施例中，上述S104的具体实现流程包括：
S201：若当前时刻的中点电压偏差等于零，则同时控制所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管关断。
在一个实施例中，上述S104的具体实现流程还包括：
S202：若当前时刻的中点电压偏差大于零，则控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管关断；
S203：若当前时刻的中点电压偏差小于零，则控制所述X相下桥臂内开关管先于所述Y相上桥臂内开关管关断。
在本实施例中，考虑中点电压不平衡的情况，本实施例在绕组磁能向电能转换阶段的开关管控制情况如下：
仍以AB相导通绕组为例进行说明，在完成图4所示第一阶段机械能向绕组电磁储能的转换后，终端设备监视直流母线中点电压偏差Uerr，当Uerr>0时，说明直流母线下半桥臂电压偏低，在绕组储能向直流母线回馈电能时，应该向直流母线下半桥臂电容注入电流，此时应该提前关断B相上桥臂的内开关管，使得电流注入路径改为向直流母线下半桥臂电容注入，如图6所示，以此提升直流母线下半桥臂电容电压，利于直流母线中点电压平衡。当Uerr<0时，说明直流母线上半桥臂电压偏低，在绕组储能向直流母线回馈电能时，应该向直流母线上半桥臂电容注入电流，此时应该提前关断A相下桥臂的内开关管，使得电流注入路径改为向直流母线上半桥臂电容注入，如图7所示，以此提升直流母线上半桥臂电容电压，从而保证直流母线中点电压平衡。
具体地，图8示出了高速飞轮储能三电平驱动电路在两相导通，三相六拍驱动模式下的电压空间矢量分布图。由于每个导通相的电压仍存在p，o，n三种状态，不导通相的电压状态用x表示。因此，当任意两相导通，包括两拍，运行一个电气周期六拍，因此驱动电路共包括27种矢量状态。
具体的，系统包含的27个矢量分类为：
1)6个大矢量pnx,npx,pxn,nxp,xpn,xnp。
2)12个小矢量pox,onx,opx,nox,pxo,oxn,oxp,nxo,xpo,xon,xop,xno。
3)9个零矢量ppx,oox,nnx,oxo,nxn,xnn,pxp,xpp,xoo。
以第一扇区的AB相导通为例，其包含的9个矢量分类为：
1)2个大矢量pnx,npx。
2)4个小矢量pox,onx,opx,nox。
3)3个零矢量ppx,oox,nnx。
可见，两相导通-三相六拍模式下本实施例驱动电路的空间电压矢量仍含有27个，相对传统正弦波三相驱动SVPWM调制而言，两相导通-三相六拍运行模式没有中矢量，多6个零矢量，且小矢量数量没有变化，可按照小矢量调整中点电压平衡。
通过上述矢量选择确定各个导通相开关器件的驱动信号，可以得到本实施例图4至图7的电流模态。
在一个实施例中，上述S202的具体实现流程包括：
S301：获取所述驱动电路在当前时刻的直流电流；
S302：基于当前时刻的直流电流计算预设时间长度；
S303：在当前时刻控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管所述预设时间长度关断。
在一个实施例中，上述S302的具体实现流程包括：
根据当前时刻的直流电流和预设时间计算公式，计算当前时刻的预设时间长度；
所述预设时间计算公式为：
Figure BDA0003182017400000081
其中，ΔT表示当前时刻的预设时间长度，C1表示所述驱动电路中的直流母线正极与地之间的电容，Upo表示正直流母线电压，Uon表示负直流母线电压，Idc表示直流电流，N表示计划调整周期。
在本实施例中，预设时间长度的具体计算过程如下：
理想情况下中点平衡电压值为：
Figure BDA0003182017400000082
上桥臂半母线直流支撑电容需调整的电压为：
ΔU＝Upo-Umean
由电容电压模型可得：
Figure BDA0003182017400000091
综合上述三个公式可得：
Figure BDA0003182017400000092
在ΔT时间内，认为Idc不变；且计划经过N个控制周期实现中点电压平衡，则预设时间长度计算为：
Figure BDA0003182017400000093
在本发明的一个实施例中，上述S203的具体实现流程包括：
若当前时刻的中点电压偏差小于零，则在当前时刻控制所述X相下桥臂内开关管先于所述Y相上桥臂内开关管所述预设时间长度关断。
从上述实施例可知，现有的基于多倍载波比的控制方法，其功率器件开关频率是电气基波频率的数倍，系统发热量大，并且其中点平衡问题一般是从矢量调制的角度考虑。而本实施例在低载波比控制策略的基础上，进一步优化放电控制策略，使得原本需要2管或者3管动作实现的放电策略进一步降低为2管动作，进一步降低开关损耗。且均为三电平驱动电路的内管产生开关动作，无需考虑三电平驱动电路的内外管开关时序问题，控制简单。同时优化了运行过程中电流换流路径，降低杂散电感引起的电流尖峰影响，并且通过采用两相导通的内管动作形成电流泵升回路，避免了传统采用一个桥臂内外管动作产生泵升电流时需考虑内外管导通时序的问题。从硬件拓扑结构中电流工作模态的变化角度直接对中点平衡进行调整，调节过程简单直接，并且在高速飞轮储能系统放电过程中，根据中点电压偏差值正负执行提前关断其中一支有源功率器件的策略，即可实现放电中点平衡电压的控制，无需额外的功率器件开关动作，中点平衡控制方法实现极其简单，效果显著。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一个实施例中，如图9所示，图9示出了本实施例提供的一种飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制装置100的结构，其包括：
导通相确定模块110，用于基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；所述飞轮储能电机处于两相导通，三相六拍运行模式下；X表示当前时刻的一个导通相，Y表示当前时刻的另一导通相；
第一开关管控制模块120，用于在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；
中点电压偏差计算模块130，用于在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；
第二开关管控制模块140，用于根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序。
从上述实施例可知，本实施例首先基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；然后在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序。通过上述方案，本实施例可以在任意导通区间内只有2只功率开关器件产生开关动作，能够减小开关器件的损耗，提高驱动器的放电运行效率，同时通过监测直流母线终端电压平衡情况控制功率开关器件的关断时序，实现中点电压的平衡控制，从而进一步提高飞轮储能系统的可靠性。
在一个实施例中，第二开关管控制模块140包括：
第一开关管控制单元，用于若当前时刻的中点电压偏差等于零，则同时控制所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管关断。
第二开关管控制模块140还包括：
第二开关管控制单元，用于若当前时刻的中点电压偏差大于零，则控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管关断；
第三开关管控制单元，用于若当前时刻的中点电压偏差小于零，则控制所述X相下桥臂内开关管先于所述Y相上桥臂内开关管关断。
在一个实施例中，第二开关管控制单元包括：
直流电流获取子单元，用于获取所述驱动电路在当前时刻的直流电流；
预设时间长度计算子单元，用于基于当前时刻的直流电流计算预设时间长度；
关断控制子单元，用于在当前时刻控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管所述预设时间长度关断。
在一个实施例中，预设时间长度计算子单元包括：
根据当前时刻的直流电流和预设时间计算公式，计算当前时刻的预设时间长度；
所述预设时间计算公式为：
Figure BDA0003182017400000111
其中，ΔT表示当前时刻的预设时间长度，C1表示所述驱动电路中的直流母线正极与地之间的电容，Upo表示正直流母线电压，Uon表示负直流母线电压，Idc表示直流电流，N表示计划调整周期。
在一个实施例中，中点电压偏差计算模块具体包括：
获取所述驱动电路在当前时刻的正直流母线电压和负直流母线电压；
对当前时刻的正直流母线电压和负直流母线电压作差，得到当前时刻的中点电压偏差。
在一个实施例中，本实施例提供了一种飞轮储能系统，其包括：如图1所示的驱动电路、飞轮储能电机M和实现飞轮储能电机驱动电路的中点平衡控制方法步骤的终端设备。
图10是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图10所示，该实施例的终端设备10包括：处理器1000、存储器1001以及存储在所述存储器1001中并可在所述处理器1000上运行的计算机程序1002。所述处理器1000执行所述计算机程序1002时实现上述各个飞轮储能电机驱动电路的中点平衡控制方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤101至104。或者，所述处理器1000执行所述计算机程序1002时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图9所示模块110至140的功能。
所述计算机程序1002可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器1001中，并由所述处理器1000执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序1002在所述终端设备10中的执行过程。
所述终端设备10可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器1000、存储器1001。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是终端设备10的示例，并不构成对终端设备10的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器1000可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器1001可以是所述终端设备10的内部存储单元，例如终端设备10的硬盘或内存。所述存储器1001也可以是所述终端设备10的外部存储设备，例如所述终端设备10上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器1001还可以既包括所述终端设备10的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器1001用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器1001还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法，其特征在于，驱动电路每个相分别包括上桥臂和下桥臂，且针对每个上桥臂：由上至下依次包括上桥臂外开关管和上桥臂内开关管；针对每个下桥臂：由上至下依次包括下桥臂内开关管和下桥臂外开关管；
所述放电过程包括机械能向绕组磁能转换阶段和绕组磁能向电能转换阶段；
所述方法包括：
基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；所述飞轮储能电机处于两相导通，三相六拍运行模式下；X表示当前时刻的一个导通相，Y表示当前时刻的另一导通相；
在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；
在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；
根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序；
所述根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序，包括：
若当前时刻的中点电压偏差等于零，则同时控制所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管关断；
若当前时刻的中点电压偏差大于零，则控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管关断；
若当前时刻的中点电压偏差小于零，则控制所述X相下桥臂内开关管先于所述Y相上桥臂内开关管关断。
2.如权利要求1所述的飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法，其特征在于，所述控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管关断，包括：
获取所述驱动电路在当前时刻的直流电流；
基于当前时刻的直流电流计算预设时间长度；
在当前时刻控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管所述预设时间长度关断。
3.如权利要求2所述的飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法，其特征在于，所述基于当前时刻的直流电流计算预设时间长度，包括：
根据当前时刻的直流电流和预设时间计算公式，计算当前时刻的预设时间长度；
所述预设时间计算公式为：
Figure FDA0003706263960000021
其中，ΔT表示当前时刻的预设时间长度，C1表示所述驱动电路中的直流母线正极与地之间的电容，Upo表示正直流母线电压，Uon表示负直流母线电压，Idc表示直流电流，N表示计划调整周期。
4.如权利要求1至3任一项所述的飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制方法，其特征在于，所述获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差，包括：
获取所述驱动电路在当前时刻的正直流母线电压和负直流母线电压；
对当前时刻的正直流母线电压和负直流母线电压作差，得到当前时刻的中点电压偏差。
5.一种飞轮储能电机驱动电路在放电过程中的中点平衡控制装置，其特征在于，驱动电路每个相分别包括上桥臂和下桥臂，且针对每个上桥臂：由上至下依次包括上桥臂外开关管和上桥臂内开关管；针对每个下桥臂：由上至下依次包括下桥臂内开关管和下桥臂外开关管；
所述放电过程包括机械能向绕组磁能转换阶段和绕组磁能向电能转换阶段；
所述装置包括：
导通相确定模块，用于基于当前时刻飞轮储能电机的转子位置确定所述驱动电路在当前时刻的导通相XY；所述飞轮储能电机处于两相导通，三相六拍运行模式下；X表示当前时刻的一个导通相，Y表示当前时刻的另一导通相；
第一开关管控制模块，用于在所述机械能向绕组磁能转换阶段，控制X相下桥臂内开关管和Y相上桥臂内开关管导通；
中点电压偏差计算模块，用于在所述绕组磁能向电能转换阶段，获取所述驱动电路在当前时刻的中点电压偏差；
第二开关管控制模块，用于根据所述中点电压偏差的大小，确定所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管的关断顺序；
所述第二开关管控制模块，包括：
第一开关管控制单元，用于若当前时刻的中点电压偏差等于零，则同时控制所述X相下桥臂内开关管和所述Y相上桥臂内开关管关断；
第二开关管控制单元，用于若当前时刻的中点电压偏差大于零，则控制所述Y相上桥臂内开关管先于所述X相下桥臂内开关管关断；
第三开关管控制单元，用于若当前时刻的中点电压偏差小于零，则控制所述X相下桥臂内开关管先于所述Y相上桥臂内开关管关断。
6.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
8.一种飞轮储能系统，其特征在于，包括：权利要求1所述方法中的驱动电路、飞轮储能电机和如权利要求6所述的终端设备。
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