CN115833637B - 一种基于三电平dpwm调制的中点电位控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法和装置,涉及中点电位控制的技术领域,包括:基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM‑调制模式,DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,DPWM‑调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;获取三电平逆变器在目标时刻的中点电位;基于目标时刻的中点电位和调制模式,调节三电平逆变器的中点电位,以使三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内,解决了现有技术中的控制电容中点电位的效率较低且成本较高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及中点电位控制的技术领域,尤其是涉及一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法和装置。
背景技术
三电平逆变拓扑,相较于常见两电平拓扑,可增加输出电压中电平数,具有等效开关频率高,输出电压谐波含量低,dv/dt小,整体效率高等诸多优点,特别适合应用在高频逆变器等输出频率高的逆变场合。
三电平逆变器控制的一个关键是电容中点电位控制。所谓电容中点电位定义为图1中上电容C1与下电容C2电压的偏差。受硬件电路非理想特性、PWM调制模式等影响,运行中电容中点的电位会发生波动和偏移,过大的电容中点电位偏移会导致输出电压发生畸变,甚至逆变器故障。因此调制算法在实现电压输出的同时,还必须将电容中点电位控制在允许的范围内。
控制电容中点电位方法有硬件和软件两大类。硬件是通过增加专门的控制电路来实现对电容中点电位的控制,这会增加系统复杂程度和成本,较少采用。实际中,常用的是软件方法,即通过调制算法在保证输出电压同时,维持电容中点电位在允许范围内。软件方法有零序电压注入法、矢量协调法、平衡因子法等。这些软件类方法究其本质都是通过改变三相调制波中叠加的零序电压来实现。
通过算法控制电容中点电位平衡,需要改变三相调制波中注入的零序电压。而实现DPWM也需要注入特定零序电压。而控制电容中点电位所需要的零序电压,和实现DPWM所需的零序电压往往是不一致的,也即这两个需求之间是矛盾的。
针对上述问题,还未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法和装置,以缓解了现有技术中的控制电容中点电位的效率较低且成本较高的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法,包括:基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内。
进一步地,基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,包括:第一执行步骤,若所述目标时刻的中点电位大于或等于第二预设范围的上限,则利用所述DPWM+调制模式对所述目标扇区进行调节,以降低所述三电平逆变器的中点电位;第二执行步骤,若所述目标时刻的中点电位小于或等于第二预设范围的下限,则利用所述DPWM-调制模式对所述目标扇区进行调节,以提高所述三电平逆变器的中点电位;第三执行步骤,若所述目标时刻的中点电位处于预设区间,则利用所述当前扇区对应的DPWM调制模式对所述目标扇区进行调节,其中,所述预设区间包括:所述第一预设范围的上限与所述第二预设范围的上限之间的区间和所述第一预设范围的下限与所述第二预设范围的下限之间的区间;将所述目标扇区确定为当前扇区,将所述目标扇区的下一扇区确定为目标扇区,将调节后的中点电位确定为目标时刻的中点电位,重复执行所述第一执行步骤、所述第二执行步骤和所述第三执行步骤,直至调节后的中点电位处于所述第一预设范围内;其中,所述第二预设范围的上限大于所述第一预设范围的上限,所述第二预设范围的下限小于所述第一预设范围的下限。
进一步地,所述方法还包括:若所述目标时刻的中点电位处所述于第一预设范围内或调节后的中点电位处于所述第一预设范围内,则利用所述DPWM调制模式对所述当前扇区之后的扇区进行调节,其中,所述当前扇区之后的扇区中任意相邻的两个扇区对应的DPWM调制模式不同。
进一步地,基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,包括:确定出所述空间矢量及扇区划分图中各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,其中,所述钳位组合表征钳位相与钳位电源的钳位关系;基于各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,确定出各个扇区的DPWM调制模式。
第二方面,本发明实施例还提供了一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置,包括:构建单元,基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;获取单元,用于获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;调节单元,用于基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内。
进一步地,所述调节单元,还用于执行以下步骤:第一执行步骤,若所述目标时刻的中点电位大于或等于第二预设范围的上限,则利用所述DPWM+调制模式对所述目标扇区进行调节,以降低所述三电平逆变器的中点电位;第二执行步骤,若所述目标时刻的中点电位小于或等于第二预设范围的下限,则利用所述DPWM-调制模式对所述目标扇区进行调节,以提高所述三电平逆变器的中点电位;第三执行步骤,若所述目标时刻的中点电位处于预设区间,则利用所述当前扇区对应的DPWM调制模式对所述目标扇区进行调节,其中,所述预设区间包括:所述第一预设范围的上限与所述第二预设范围的上限之间的区间和所述第一预设范围的下限与所述第二预设范围的下限之间的区间;将所述目标扇区确定为当前扇区,将所述目标扇区的下一扇区确定为目标扇区,将调节后的中点电位确定为目标时刻的中点电位,重复执行所述第一执行步骤、所述第二执行步骤和所述第三执行步骤,直至调节后的中点电位处于所述第一预设范围内;其中,所述第二预设范围的上限大于所述第一预设范围的上限,所述第二预设范围的下限小于所述第一预设范围的下限。
进一步地,所述调节单元,还用于:若所述目标时刻的中点电位处所述于第一预设范围内或调节后的中点电位处于所述第一预设范围内,则利用所述DPWM调制模式对所述当前扇区之后的扇区进行调节,其中,所述当前扇区之后的扇区中任意相邻的两个扇区对应的DPWM调制模式不同。
进一步地,所述构建单元,用于:确定出所述空间矢量及扇区划分图中各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,其中,所述钳位组合表征钳位相与钳位电源的钳位关系;基于各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,确定出各个扇区的DPWM调制模式。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器以及处理器,所述存储器用于存储支持处理器执行上述第一方面中所述方法的程序,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序。
在本发明实施例中,通过基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内,达到了利用DPWM调制对中点电位进行控制的目的,进而解决了现有技术中的控制电容中点电位的效率较低且成本较高的技术问题,从而实现了提高控制电容中点电位的效率以及降低了控制电容中点电位的成本的技术效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式,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为本发明实施例提供的一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图;
图3为本发明实施例提供的一种叠加正向零序电压的DPWM调制波的钳位模式的示意图;
图4为本发明实施例提供的一种叠加负向零序电压的DPWM调制波的钳位模式的示意图;
图5为本发明实施例提供的三电平DPWM调制的中点电位控制过程的示意图;
图6为本发明实施例提供的一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置的示意图;
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
根据本发明实施例,提供了一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,构建步骤,基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;
如图2所示,图2为三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图。
需要说明的是,不连续脉宽调制技术(DPWM,discontinuous pulsewidthmodulation)是指在三相PWM电路中,通过调制算法使得任何时刻三相逆变桥中轮流有一相的开关管不切换,从而可以有效减少开关损耗,提高等效开关频率,降低输出谐波。在追求高输出频率,低开关损耗的场合,DPWM意义重大。
步骤S104,获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;
步骤S106,基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内。
在本发明实施例中,通过基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内,达到了利用DPWM调制对中点电位进行控制的目的,进而解决了现有技术中的控制电容中点电位的效率较低且成本较高的技术问题,从而实现了提高控制电容中点电位的效率以及降低了控制电容中点电位的成本的技术效果。
在本发明实施例中,注入的零序电压和电容中点电位之间的变化具有确定关系。以逆变器功率因数大于0为例,当给三相调制波叠加正的零序电压时,相比不叠加零序电压,电容中点电位会下降,零序电压越大中点电位下降越多;当给三相调制波叠加负的零序电压时,相比不叠加零序电压,电容中点电位会上升,零序电压越大中点电位上升越多。功率因数小于0情况,零序电压和电容中点电位之间的关系与上述刚好相反。在以下的描述中皆以功率因数大于0为例,功率因数小于0的控制方法是类似的,不再专门描述。
在本发明实施例中,步骤S102包括如下步骤:
确定出所述空间矢量及扇区划分图中各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,其中,所述钳位组合表征钳位相与钳位电源的钳位关系;
基于各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,确定出各个扇区的DPWM调制模式。
具体的,图2是典型的三相三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,按照矢量角度将整个矢量空间划分为6个扇区。每个扇区内部又可划分为6个小三角形。图2中每个小三角形内,DPWM钳位相有三种选择,而钳位电源又有P、O、N 三种。考虑整个矢量空间总共有很多种组合情况,每一种组合情况都可以对应一种DPWM模式。但是有些组合是不可实现的,有些组合对应的DPWM开关损耗或输出谐波不占优。
如果在各种组合中能找到两种DPWM模式,第一种DPWM模式所要求注入的零序电压总是正的,称之为DPWM+调制模式;第二种DPWM模式所要求注入的零序电压总是负的,称之为DPWM-调制模式。按照前面分析可知,执行DPWM+调制模式时,电容中点电位会趋向下降;执行DPWM-调制模式时电容中点电位会趋向上升。那么通过这两种DPWM切换就可实现对电容中点电位的控制。
通过分析比较,选出了两种符合要求的DPWM模式。DPWM+钳位模式如图3所示,DPWM-钳位模式如图4所示。在图3和图4中,如图3所示,PXX表示U相钳位到电源P,其他两相不钳位XOX表示V相钳位到电源O,其他两相不钳位,XXO表示W相钳位到电源O,其他两相不钳位,如图4所示XXN表示W相钳位到电源N,其他两相不钳位,XOX表示V相钳位到电源O,其他两相不钳位,OXX表示U相钳位到电源O,其他两相不钳位。图中仅列出了0-60°区间范围内的钳位模式,其他区间的钳位模式可依据三相对称性和正负对称性得到。
需要说明的是,应该指出,以上选择仅是开关次数、谐波特性较好的一组模式,但并非仅局限于以上模式。任何DPWM模式,只要注入的零序电压总是正的,都可选为DPWM+;任何DPWM模式,只要注入的零序电压总是负的,都可选为DPWM-。
在本发明实施例中,步骤S106包括如下步骤:
第一执行步骤,若所述目标时刻的中点电位大于或等于第二预设范围的上限,则利用所述DPWM+调制模式对所述目标扇区进行调节,以降低所述三电平逆变器的中点电位;
第二执行步骤,若所述目标时刻的中点电位小于或等于第二预设范围的下限,则利用所述DPWM-调制模式对所述目标扇区进行调节,以提高所述三电平逆变器的中点电位;
第三执行步骤,若所述目标时刻的中点电位处于预设区间,则利用所述当前扇区对应的DPWM调制模式对所述目标扇区进行调节,其中,所述预设区间包括:所述第一预设范围的上限与所述第二预设范围的上限之间的区间和所述第一预设范围的下限与所述第二预设范围的下限之间的区间;
将所述目标扇区确定为当前扇区,将所述目标扇区的下一扇区确定为目标扇区,将调节后的中点电位确定为目标时刻的中点电位,重复执行所述第一执行步骤、所述第二执行步骤和所述第三执行步骤,直至调节后的中点电位处于所述第一预设范围内;
其中,所述第二预设范围的上限大于所述第一预设范围的上限,所述第二预设范围的下限小于所述第一预设范围的下限。
在本发明实施例中,三电平逆变器上电初始化默认处于正常DPWM状态。当扇区切换时,根据电容中点电位决定目标扇区对应的DPWM调制模式。
在正常DPWM状态下,如果目标时刻的电容中点电位偏差超过阈值U1(即,第一预设范围的上限),进入中点电位降DPWM状态(即,利用所述DPWM+调制模式,降低所述三电平逆变器的中点电位);
如果电容中点电位偏差小于-U1(即,第二预设范围的下限)进入中点电位升DPWM状态(即,利用所述DPWM-调制模式,提高所述三电平逆变器的中点电位,其中,U1确定依据允许的电容中点电位波动确定。
中点电位降DPWM模式下,如果电容中点电位偏差小于U2(即,第一预设范围的上限),则进入正常DPWM状态。
中点电位升DPWM模式下,如果电容中点电位偏差大于-U2(即,第一预设范围的下限),则进入正常DPWM状态。
下面对正常DPWM状态进行说明。
在所述目标时刻的中点电位处于第二预设范围时,则利用所述DPWM调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,其中,所述当前扇区之后扇区中任意相邻的两个扇区对应的DPWM调制模式不同。
正常DPWM状态下,为了防止电容中点电位偏移,按扇区交替采用DPWM+和DPWM-。可以是奇数扇区执行DPWM+,偶数扇区执行DPWM-。此时,奇数扇区电容中点电位会下降,偶数扇区电容中点电位将会上升,如表1所示。也可以是奇数扇区执行DPWM-,偶数扇区执行DPWM+。此时,奇数扇区电容中点电位会上升,偶数扇区电容中点电位会下降,如下表所示。
中点电位降DPWM模式下,一直采用DPWM+。此时电容中点电位会一直下降。
中点电位升DPWM模式下,一直采用DPWM-。此时电容中点电位会一直下降。
表1 正常DPWM状态下的一种DPWM模式组合
扇区 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
所选DPWM | DPWM+ | DPWM- | DPWM+ | DPWM- | DPWM+ | DPWM- |
电容中点电位 | 降 | 升 | 降 | 升 | 降 | 升 |
表2 正常DPWM状态下的另一种DPWM模式组合
扇区 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
所选DPWM | DPWM- | DPWM+ | DPWM- | DPWM+ | DPWM- | DPWM+ |
电容中点电位 | 升 | 降 | 升 | 降 | 升 | 降 |
图5说明运行时电容中点电位及DPWM模式变化过程。在正常DPWM状态下,奇数扇区采用DPWM+,偶数扇区采用DPWM-,电容中点电位随扇区切换交替降升。理想情况下,电容中点电位降和升的幅度相同,则电容中点电位仅存在波动,不会出现偏移。实际中,由于硬件非理性特性,负载实时波动,负载不对称等因素影响,在正常DPWM状态下运行一段时间,电容中点电位可能向上偏移超出U1阈值,此时进入电位降DPWM状态,固定采用DPWM+模式,电容中点电位快速下降。当电容中点电位下降到U2以下时,切换回正常DPWM状态,奇数扇区采用DPWM+,偶数扇区采用DPWM-,电容中点电位随扇区切换交替降升。再运行一段时间,受非理想因素影响,电容中点电位又向下偏移超过-U1,此时进入电位升DPWM状态,固定采用DPWM-,电容中点电位快速回升。当电容中点电位上升到-U2之上时,切换换回正常DPWM状态。
本发明选择了两种符合特定要求的DPWM模式,并依据电容中点电位按照一定规律采用其中一种模式,解决了DPWM实现和电容中点电位受控之间的矛盾。在应用DPWM调制方式时可将电容中点电位控制在预定的范围,不用增加控制电容中点电位的硬件,降低了逆变系统的复杂度和成本。DPWM的应用有效降低了开关损耗和输出谐波,提升了系统效率,改善了系统性能。本算法逻辑清晰,实现容易,可以方便加入原因程序控制框架中。
实施例二:
本发明实施例还提供了一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置,该基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置用于执行本发明实施例上述内容所提供的基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法,以下是本发明实施例提供的基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置的具体介绍。
如图6所示,图6为上述基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置的示意图,该基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置包括:
构建单元10,基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;
获取单元20,用于获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;
调节单元30,用于基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内。
在本发明实施例中,通过基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内,达到了利用DPWM调制对中点电位进行控制的目的,进而解决了现有技术中的控制电容中点电位的效率较低且成本较高的技术问题,从而实现了提高控制电容中点电位的效率以及降低了控制电容中点电位的成本的技术效果。
实施例三:
本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器以及处理器,所述存储器用于存储支持处理器执行上述实施例一中所述方法的程序,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
参见图7,本发明实施例还提供一种电子设备100,包括:处理器60,存储器61,总线62和通信接口63,所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接;处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块,例如计算机程序。
其中,存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。
总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图7中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中,存储器61用于存储程序,所述处理器60在接收到执行指令后,执行所述程序,前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中,或者由处理器60实现。
处理器60可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61,处理器60读取存储器61中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
实施例四:
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述实施例一中所述方法的步骤。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,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:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制方法,其特征在于,包括:
基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;
获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;
基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内;
其中, 基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,包括:
第一执行步骤,若所述目标时刻的中点电位大于或等于第二预设范围的上限,则利用所述DPWM+调制模式对所述目标扇区进行调节,以降低所述三电平逆变器的中点电位;
第二执行步骤,若所述目标时刻的中点电位小于或等于第二预设范围的下限,则利用所述DPWM-调制模式对所述目标扇区进行调节,以提高所述三电平逆变器的中点电位;
第三执行步骤,若所述目标时刻的中点电位处于预设区间,则利用所述当前扇区对应的DPWM调制模式对所述目标扇区进行调节,其中,所述预设区间包括:所述第一预设范围的上限与所述第二预设范围的上限之间的区间和所述第一预设范围的下限与所述第二预设范围的下限之间的区间;
将所述目标扇区确定为当前扇区,将所述目标扇区的下一扇区确定为目标扇区,将调节后的中点电位确定为目标时刻的中点电位,重复执行所述第一执行步骤、所述第二执行步骤和所述第三执行步骤,直至调节后的中点电位处于所述第一预设范围内;
其中,所述第二预设范围的上限大于所述第一预设范围的上限,所述第二预设范围的下限小于所述第一预设范围的下限。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述目标时刻的中点电位处于所述第一预设范围内或调节后的中点电位处于所述第一预设范围内,则利用所述DPWM调制模式对所述当前扇区之后的扇区进行调节,其中,所述当前扇区之后的扇区中任意相邻的两个扇区对应的DPWM调制模式不同。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,包括:
确定出所述空间矢量及扇区划分图中各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,其中,所述钳位组合表征钳位相与钳位电源的钳位关系;
基于各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,确定出各个扇区的DPWM调制模式。
4.一种基于三电平DPWM调制的中点电位控制装置,其特征在于,包括:
构建单元,基于三电平逆变器的空间矢量及扇区划分图,构建DPWM调制模式,其中,所述DPWM调制模式包括:DPWM+调制模式和DPWM-调制模式,所述DPWM+调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是正的,所述DPWM-调制模式为DPWM三相调制波所需叠加的零序电压总是负的;
获取单元,用于获取所述三电平逆变器在目标时刻的中点电位,其中,所述目标时刻为所述三电平逆变器工作时由当前扇区切换至目标扇区的时刻,所述目标扇区为所述当前扇区的下一扇区;
调节单元,用于基于所述目标时刻的中点电位和所述调制模式,调节所述三电平逆变器的中点电位,以使所述三电平逆变器的中点电位处于第一预设范围内;
其中, 所述调节单元,还用于执行以下步骤:
第一执行步骤,若所述目标时刻的中点电位大于或等于第二预设范围的上限,则利用所述DPWM+调制模式对所述目标扇区进行调节,以降低所述三电平逆变器的中点电位;
第二执行步骤,若所述目标时刻的中点电位小于或等于第二预设范围的下限,则利用所述DPWM-调制模式对所述目标扇区进行调节,以提高所述三电平逆变器的中点电位;
第三执行步骤,若所述目标时刻的中点电位处于预设区间,则利用所述当前扇区对应的DPWM调制模式对所述目标扇区进行调节,其中,所述预设区间包括:所述第一预设范围的上限与所述第二预设范围的上限之间的区间和所述第一预设范围的下限与所述第二预设范围的下限之间的区间;
将所述目标扇区确定为当前扇区,将所述目标扇区的下一扇区确定为目标扇区,将调节后的中点电位确定为目标时刻的中点电位,重复执行所述第一执行步骤、所述第二执行步骤和所述第三执行步骤,直至调节后的中点电位处于所述第一预设范围内;
其中,所述第二预设范围的上限大于所述第一预设范围的上限,所述第二预设范围的下限小于所述第一预设范围的下限。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述调节单元,还用于:
若所述目标时刻的中点电位处所述于第一预设范围内或调节后的中点电位处于所述第一预设范围内,则利用所述DPWM调制模式对所述当前扇区之后的扇区进行调节,其中,所述当前扇区之后的扇区中任意相邻的两个扇区对应的DPWM调制模式不同。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述构建单元,用于:
确定出所述空间矢量及扇区划分图中各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,其中,所述钳位组合表征钳位相与钳位电源的钳位关系;
基于各个扇区中的三角形区域对应的钳位组合,确定出各个扇区的DPWM调制模式。
7.一种电子设备,其特征在于,包括存储器以及处理器,所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1至3任一项所述方法的程序,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
8.一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110957936A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 浙江大学 | 一种两相对称负载下npc三电平变流器混合dpwm调制方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101343428B1 (ko) * | 2012-08-01 | 2013-12-19 | 아주대학교산학협력단 | Dpwm을 이용한 3-레벨 인버터의 중성점 전압 제어장치 및 방법 |
CN106385191B (zh) * | 2016-09-23 | 2019-02-01 | 电子科技大学 | 基于统一不连续调制策略的三电平中点电压控制方法 |
CN107070278B (zh) * | 2017-06-26 | 2018-10-02 | 合肥工业大学 | 一种三电平变流器中点电位平衡的非连续脉宽调制方法 |
US10523130B2 (en) * | 2018-01-22 | 2019-12-31 | Hamilton Sundstrand Corporation | Alternate grounding of inverter midpoint for three level switching control |
CN111900891B (zh) * | 2020-07-30 | 2021-08-03 | 山东大学 | 一种具有中点平衡功能的三电平逆变器dpwm调制方法 |
CN114583989B (zh) * | 2021-03-22 | 2023-09-22 | 上海正泰电源系统有限公司 | 三电平逆变器调制方式切换方法、装置、设备和存储介质 |
CN114189170B (zh) * | 2022-02-16 | 2022-07-01 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种用于三电平npc逆变器的动态混合调制方法 |
-
2023
- 2023-02-23 CN CN202310154184.6A patent/CN115833637B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110957936A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 浙江大学 | 一种两相对称负载下npc三电平变流器混合dpwm调制方法 |
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