CN117394735A - 一种逆变器死区补偿方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逆变器死区补偿方法和系统,逆变器死区补偿方法包括获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号,对输出电流进行坐标变换以获取电流信号;基于电流信号,获取指令电压和逆变器单元在周期内的导通损耗补偿时间;基于指令电压的大小和波形获取PWM信号,并根据PWM信号、电流信号以及母线电压信号获取输出电流的电流纹波预测值;根据电流纹波预测值获取开管时刻补偿时间和关管时刻补偿时间,并基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值;基于开关频率和死区补偿值以获取补偿占空比。本发明在更改死区时间后无需重新标定,解决了现有的平均误差电压补偿法不能对死区效应引起的误差进行精准补偿的问题。
Description
技术领域
本发明涉及逆变器技术领域,具体涉及一种逆变器死区补偿方法和系统。
背景技术
为了避免逆变器功率期间上下管因为延迟问题导致的直通,通常会在上下管驱动波形中插入死区,而在插入死区之后,就会引入死区效应,导致逆变器输出电流的高次谐波分量增加,使得电流THD降低。
为了解决死区导致的电流失真问题,现有技术中通常会对输出的PWM占空比或导通、关断时间进行补偿,现有的补偿方法一般采用基于平均误差电压补偿法,基于平均误差电压补偿法虽然简单易于实现,但其补偿效果较差,不能对死区效应引起的误差进行精准的补偿,且在更改死区时间后需要重新进行标定,不利于工程开发。
基于此,需要一种新技术方案。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种逆变器死区补偿方法和系统,以至少解决现有的死区补偿方法无法进行精准的补偿的问题。
本发明实施例提供以下技术方案:
本发明实施例提供一种逆变器死区补偿方法,包括:
获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号,并对所述输出电流进行坐标变换以获取电流信号;
基于所述电流信号,获取指令电压和所述逆变器单元在一个周期内的导通损耗补偿时间;
基于所述指令电压的大小和波形获取PWM信号,并根据所述PWM信号、所述电流信号以及所述母线电压信号获取所述输出电流的电流纹波预测值;
根据所述电流纹波预测值获取开管时刻补偿时间和关管时刻补偿时间,并基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值;
获取所述逆变器单元的开关频率,并基于所述开关频率和所述死区补偿值以获取补偿占空比。
进一步地,所述根据所述PWM信号、所述电流信号以及所述母线电压信号获取所述输出电流的电流纹波预测值包括:
获取所述PWM信号的占空比,并根据所述占空比获取所述逆变器单元的开关器件的理想导通时刻和理想关断时刻;
获取理想中间时刻在αβ坐标系下电机端口对零点的电压Vαβo[n],其中,所述理想中间时刻为所述理想导通时刻和所述理想关断时刻的中间时刻;
获取所述逆变器单元连接电机的转子角度和转速,并获取所述理想中间时刻的转子角度位置θe[n];
基于所述电压Vαβo[n]和所述转子角度位置θe[n]获取所述理想中间时刻在dq坐标系下所述电机端口对零点的电压Vdqo[n];
基于所述电压Vdqo[n]、电机模型和所述电流信号获取所述理想中间时刻在dq坐标系下的电流Idq[n];
将所述电流Idq[n]转换为三相坐标系下得到三相电流Iabc[n],并基于所述三相电流Iabc[n]、理想导通时刻和理想关断时刻获取所述电流纹波预测值。
进一步地,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率和PWM频率相等的情况下,若下一时刻包括一个上升沿和一个下降沿,则所述死区补偿值为所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间之和。
进一步地,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率是PWM频率的两倍时,若下一时刻包括一个上升沿或下降沿,则所述死区补偿值为所述开管时刻补偿时间与所述导通损耗补偿时间之和或所述关管时刻补偿时间与所述导通损耗补偿时间之和。
进一步地,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的PWM频率为控制频率的n倍时,若下一时刻包括n个上升沿和n个下降沿,则所述死区补偿值为n倍的开管时刻补偿时间、n倍的关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间之和,其中,n大于1。
进一步地,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率为PWM频率的n倍时,若下一时刻包含上升沿或下降沿,则所述死区补偿值为所述开管时刻补偿时间和导通损耗补偿时间之和或所述关管时刻补偿时间和所述导通损耗补偿时间之和,其中,n大于2。
进一步地,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率为PWM频率的n倍时,若下一时刻不包含上升沿或下降沿,则所述死区补偿时间为导通损耗补偿时间。
本发明的一种逆变器死区补偿系统,包括:
采样模块,所述采样模块用于获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号;
坐标变换模块,所述坐标变换模块用于对所述输出电流进行坐标变换,以生成电流信号;
电流控制器模块,所述电流控制器模块用于获取电流信号并输出指令电压;
PWM调制模块,所述PWM调制模块用于根据指令电压的大小和波形生成PWM信号;
电流纹波预测模块,所述电流纹波预测模块用于根据所述PWM信号、所述电流信号和所述母线电压信号获取所述输出电流的电流纹波预测值;
补偿值计算模块,所述补偿值计算模块用于根据所述电流纹波预测值获取所述逆变器单元的开管时刻补偿时间和关管时刻补偿时间,并根据电流信号获取周期内逆变器单元的导通损耗补偿时间,且基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值;
PWM死区补偿模块,所述PWM死区补偿模块用于获取所述逆变器单元的开关频率,并基于所述开关频率和所述死区补偿值以获取所需占空比,其中,所述逆变器单元用于基于所述占空比控制电机
进一步地,所述电流纹波预测模块还用于获取所述PWM信号的占空比,并根据所述占空比获取所述逆变器单元的开关器件的理想导通时刻和理想关断时刻;
所述电流纹波预测模块还用于获取理想中间时刻在αβ坐标系下电机端口对零点的电压Vαβo[n],其中,所述理想中间时刻为所述理想导通时刻和所述理想关断时刻的中间时刻;
所述电流纹波预测模块还用于获取所述逆变器单元连接电机的转子角度和转速,并获取所述理想中间时刻的转子角度位置θe[n];
所述电流纹波预测模块还用于基于所述电压Vαβo[n]和所述转子角度位置θe[n]获取所述理想中间时刻在dq坐标系下所述电机端口对零点的电压Vdqo[n];
所述电流纹波预测模块还用于基于所述电压Vdqo[n]、电机模型和所述电流信号获取所述理想中间时刻在dq坐标系下的电流Idq[n];
所述电流纹波预测模块还用于将所述电流Idq[n]转换为三相坐标系下得到三相电流Iabc[n],并基于所述三相电流Iabc[n]、理想导通时刻和理想关断时刻获取所述电流纹波预测值。
与现有技术相比,本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括:
本发明的一种逆变器死区补偿方法,通过PWM信号获取电流纹波预测值,继而能够电流纹波预测值获取死区补偿值,并根据死区补偿值获取控制电机需要的补偿占空比,从而实现对电机的精准补偿,便于更改死区时间后的重新标定,解决了现有技术中平均误差电压补偿法不能对死区效应引起的误差进行精准补偿的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例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它的附图。
图1为本发明的一种逆变器死区补偿方法的流程图(一);
图2为本发明的一种逆变器死区补偿方法的流程图(二);
图3为本发明的一种逆变器死区补偿系统的结构示意图;
图4为本发明根据电流纹波预测结果计算死区补偿值的方法步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。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。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践。
现有技术中采用平均误差电压对输出电压进行补偿,由于死区效应造成的输出电压占空比误差会随电流的大小发生变化,因此,该方法通常在一个特定的频率和电流点上拥有较好的补偿效果,当离该工况点较远时,通常补偿效果不佳,且在更换死区时间后,将需要重新对该补偿值进行标定。
基于此,本发明实施例提出了一种处理方案:本发明通过根据功率器件导通关断时刻的电流精确计算死区补偿值,以解决现有的补偿方法补偿效果不佳的问题。
以下结合附图,说明本申请各实施例提供的技术方案。
如图1所示,本发明实施例提供一种逆变器死区补偿方法,包括:
步骤S102、获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号,并对输出电流进行坐标变换以获取电流信号;
步骤S104、基于电流信号,获取指令电压和逆变器单元在一个周期内的导通损耗补偿时间;
步骤S106、基于指令电压的大小和波形获取PWM信号,并根据PWM信号、电流信号以及母线电压信号获取输出电流的电流纹波预测值;
步骤S108、根据电流纹波预测值获取开管时刻补偿时间和关管时刻补偿时间,并基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值;
步骤S110、获取逆变器单元的开关频率,并基于开关频率和死区补偿值以获取补偿占空比。
在步骤S102中,可以通过电流采样模块获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号。
其中,可以将逆变器单元与电机进行连接,从而在逆变器单元控制电机工作的情况下,电流采样模块获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号。
其中,将输出电流进行坐标变换的方法为Clarke变换+Park变换。
在步骤S104中,可以通过电流控制模块获取指令电压。
在步骤S106中,可以通过PWM调制模块根据指令电压的大小和波形获取PWM信号,并通过电流纹波预测模块获取电流纹波预测值,继而便于获取死区补偿时间。
其中,可以通过电流模型对电流信号进行预测,以得到电流纹波预测值。
在步骤S108~步骤S110中,在获取死区补偿值之后,通过获取逆变器单元的开关频率,从而能够获取控制电机需要的补偿占空比,继而实现对逆变器单元进行精准补偿。
其中,逆变器单元用于基于补偿占空比控制电机或其他终端负载。
通过步骤S102~步骤S110,通过电流信号等参数获取电流纹波预测值,并通过电流纹波值和逆变器单元的导通损耗补偿时间获取死区补偿值,从而能够精准地对逆变器进行补偿,以解决现有的补偿方法无法进行精准补偿的问题。
如图2所示,根据PWM信号、电流信号以及母线电压信号获取输出电流的电流纹波预测值包括:
步骤S202、获取PWM信号的占空比,并根据占空比获取逆变器单元的开关器件的理想导通时刻和理想关断时刻;
步骤S204、获取理想中间时刻在αβ坐标系下电机端口对零点的电压Vαβo[n],其中,理想中间时刻为理想导通时刻和理想关断时刻的中间时刻;
步骤S206、获取逆变器单元连接电机的转子角度和转速,并获取理想中间时刻的转子角度位置θe[n];
步骤S208、基于电压Vαβo[n]和转子角度位置θe[n]获取理想中间时刻在dq坐标系下电机端口对零点的电压Vdqo[n];
步骤S210、基于电压Vdqo[n]、电机模型和电流信号获取理想中间时刻在dq坐标系下的电流Idq[n];
步骤S212、将电流Idq[n]转换为三相坐标系下得到三相电流Iabc[n],并基于三相电流Iabc[n]、理想导通时刻和理想关断时刻获取电流纹波预测值。
在步骤S202~步骤S204中,理想导通时刻和理想关断时刻为逆变器单元在理想状况下获取的导通时刻和关断时刻。
其中,电机端口为逆变器输出的接线端口。
其中,根据PWM调制模块输出的占空比D,计算逆变器单元理想情况下的导通时刻tabcon和关断时刻tabcoff,以及导通时刻和关断时刻的中心时刻在αβ坐标系下电机端口对零点的电压Vαβo[n]。
在步骤S206中,可以通过位置传感器或无感观测得到转子角度和转速。
在步骤S208~步骤S212中,可以通过反Park变换和反Clarke变换将电流Idq[n]转换为三相电流Iabc[n]。
通过步骤S202~步骤S212,通过PWM信号、电流信号以及母线电压从而获取电流纹波预测值,继而根据电流纹波预测值获取死区补偿时间。
在其中的一些实施例中,基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在逆变器单元的控制频率和PWM频率相等的情况下,若下一时刻包括一个上升沿和一个下降沿,则死区补偿值为开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间之和。
在其中的一些实施例中,基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在逆变器单元的控制频率是PWM频率的两倍时,若下一时刻包括一个上升沿或下降沿,则死区补偿值为开管时刻补偿时间与导通损耗补偿时间之和或关管时刻补偿时间与导通损耗补偿时间之和。
在其中的一些实施例中,基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在逆变器单元的PWM频率为控制频率的n倍时,若下一时刻包括n个上升沿和n个下降沿,则死区补偿值为n倍的开管时刻补偿时间、n倍的关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间之和,其中,n大于1。
在其中的一些实施例中,基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在逆变器单元的控制频率为PWM频率的n倍时,若下一时刻包含上升沿或下降沿,则死区补偿值为开管时刻补偿时间和导通损耗补偿时间之和或关管时刻补偿时间和导通损耗补偿时间之和,其中,n大于2。
在其中的一些实施例中,基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在逆变器单元的控制频率为PWM频率的n倍时,若下一时刻不包含上升沿或下降沿,则死区补偿时间为导通损耗补偿时间。
如下为本实施例的一个具体实施方式:
获取逆变器单元的输出电流;
获取逆变器单元的母线电压;
对所述输出电流进行坐标变换,以获取电流信号;
基于所述电流信号,电流控制器模块输出指令电压到PWM调制模块;
PWM调制模块根据指令电压的大小和波形生成PWM信号,并将PWM信号发送到电流纹波预测模块;
电流纹波预测模块根据PWM信号结合所述电流信号和母线电压信号预测所述输出电流的电流纹波;
补偿值计算模块根据电流纹波获取开管时刻的补偿时间和关管时刻的补偿时间;
根据所述电流信号获取周期内逆变器的导通损耗;
获取所述逆变器单元的开关频率,并基于所述开关频率对所述PWM值进行补偿以获取所需的占空比,其中的补偿值由开管时刻的补偿时间、关管时刻的补偿时间以及周期内逆变器的导通损耗补偿时间三者组合而成。
本发明还提供了一种逆变器死区补偿系统,包括采样模块、坐标变换模块、电流控制模块、PWM调制模块、电流纹波预测模块、补偿值计算模块以及PWM死区补偿模块。其中,采样模块用于获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号;坐标变换模块用于对输出电流进行坐标变换,以生成电流信号;电流控制器模块用于获取电流信号并输出指令电压;PWM调制模块用于根据指令电压的大小和波形生成PWM信号;电流纹波预测模块用于根据PWM信号、电流信号和母线电压信号获取输出电流的电流纹波预测值;补偿值计算模块用于根据电流纹波预测值获取逆变器单元的开管时刻补偿时间和关管时刻补偿时间,并根据电流信号获取周期内逆变器单元的导通损耗补偿时间,且基于开管时刻补偿时间、关管时刻补偿时间以及导通损耗补偿时间获取死区补偿值;PWM死区补偿模块用于获取逆变器单元的开关频率,并基于开关频率和死区补偿值以获取所需占空比,其中,逆变器单元用于基于占空比控制电机。
具体地,如图3所示,逆变器单元输出电流通过电流采样模块采样得到,经过坐标变换后,由电流控制器模块输出指令电压到PWM调制模块;电流纹波预测模块根据PWM调制模块给出的PWM值电流纹波预测值;补偿值计算模块根据预测的电流纹波分别计算开管和关管时刻的死区补偿时间,并根据电流平均值计算周期平均器件导通损耗。最后根据当前开关频率对PWM值补偿所需的占空比。
如图4所示,死区补偿值计算模块中从电流纹波预测值到死区补偿时间过程中包含四条拟合曲线,分别为功率器件的导通延迟随电流变化的曲线、功率器件的关断延迟随电流变化的曲线、功率器件的上升沿时间随电流变化的曲线以及功率器件的下降沿时间随电流变化的曲线。
进一步地,所述电流纹波预测模块还用于获取所述PWM信号的占空比,并根据所述占空比获取所述逆变器单元的开关器件的理想导通时刻和理想关断时刻;
所述电流纹波预测模块还用于获取理想中间时刻在αβ坐标系下电机端口对零点的电压Vαβo[n],其中,所述理想中间时刻为所述理想导通时刻和所述理想关断时刻的中间时刻;
所述电流纹波预测模块还用于获取所述逆变器单元连接电机的转子角度和转速,并获取所述理想中间时刻的转子角度位置θe[n];
所述电流纹波预测模块还用于基于所述电压Vαβo[n]和所述转子角度位置θe[n]获取所述理想中间时刻在dq坐标系下所述电机端口对零点的电压Vdqo[n];
所述电流纹波预测模块还用于基于所述电压Vdqo[n]、电机模型和所述电流信号获取所述理想中间时刻在dq坐标系下的电流Idq[n];
所述电流纹波预测模块还用于将所述电流Idq[n]转换为三相坐标系下得到三相电流Iabc[n],并基于所述三相电流Iabc[n]、理想导通时刻和理想关断时刻获取所述电流纹波预测值。
本发明包括电流纹波预测环节和死区补偿值计算环节,且电流纹波预测环节根据PWM占空比或导通和关断结合电机模型计算三相功率器件在导通和关断时的电流值;死区补偿缓解根据三相功率器件在导通和关断时的电流值结合对不同点留下功率器件的导通延迟和边沿转换时间曲线计算死区补偿值。
本发明提供的死区补偿方法可以有效降低输出电流的THD,并且可以适应宽母线电压、宽输出电流和宽输出频率范围,更改死区时间后无需重新标定,具有很高的实用工程价值。
本说明书中,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于后面说明的产品实施例而言,由于其与方法是对应的,描述比较简单,相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种逆变器死区补偿方法,其特征在于,包括:
获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号,并对所述输出电流进行坐标变换以获取电流信号;
基于所述电流信号,获取指令电压和所述逆变器单元在一个周期内的导通损耗补偿时间;
基于所述指令电压的大小和波形获取PWM信号,并根据所述PWM信号、所述电流信号以及所述母线电压信号获取所述输出电流的电流纹波预测值;
根据所述电流纹波预测值获取开管时刻补偿时间和关管时刻补偿时间,并基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值;
获取所述逆变器单元的开关频率,并基于所述开关频率和所述死区补偿值以获取补偿占空比。
2.根据权利要求1所述的逆变器死区补偿方法,其特征在于,所述根据所述PWM信号、所述电流信号以及所述母线电压信号获取所述输出电流的电流纹波预测值包括:
获取所述PWM信号的占空比,并根据所述占空比获取所述逆变器单元的开关器件的理想导通时刻和理想关断时刻;
获取理想中间时刻在αβ坐标系下电机端口对零点的电压Vαβo[n],其中,所述理想中间时刻为所述理想导通时刻和所述理想关断时刻的中间时刻;
获取所述逆变器单元连接电机的转子角度和转速,并获取所述理想中间时刻的转子角度位置θe[n];
基于所述电压Vαβo[n]和所述转子角度位置θe[n]获取所述理想中间时刻在dq坐标系下所述电机端口对零点的电压Vdqo[n];
基于所述电压Vdqo[n]、电机模型和所述电流信号获取所述理想中间时刻在dq坐标系下的电流Idq[n];
将所述电流Idq[n]转换为三相坐标系下得到三相电流Iabc[n],并基于所述三相电流Iabc[n]、理想导通时刻和理想关断时刻获取所述电流纹波预测值。
3.根据权利要求1所述的逆变器死区补偿方法,其特征在于,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率和PWM频率相等的情况下,若下一时刻包括一个上升沿和一个下降沿,则所述死区补偿值为所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间之和。
4.根据权利要求1所述的逆变器死区补偿方法,其特征在于,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率是PWM频率的两倍时,若下一时刻包括一个上升沿或下降沿,则所述死区补偿值为所述开管时刻补偿时间与所述导通损耗补偿时间之和或所述关管时刻补偿时间与所述导通损耗补偿时间之和。
5.根据权利要求1所述的逆变器死区补偿方法,其特征在于,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的PWM频率为控制频率的n倍时,若下一时刻包括n个上升沿和n个下降沿,则所述死区补偿值为n倍的开管时刻补偿时间、n倍的关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间之和,其中,n大于1。
6.根据权利要求1所述的逆变器死区补偿方法,其特征在于,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率为PWM频率的n倍时,若下一时刻包含上升沿或下降沿,则所述死区补偿值为所述开管时刻补偿时间和导通损耗补偿时间之和或所述关管时刻补偿时间和所述导通损耗补偿时间之和,其中,n大于2。
7.根据权利要求1所述的逆变器死区补偿方法,其特征在于,所述基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值包括:
在所述逆变器单元的控制频率为PWM频率的n倍时,若下一时刻不包含上升沿或下降沿,则所述死区补偿值为导通损耗补偿时间。
8.一种逆变器死区补偿系统,其特征在于,包括:
采样模块,所述采样模块用于获取逆变器单元的输出电流和母线电压信号;
坐标变换模块,所述坐标变换模块用于对所述输出电流进行坐标变换,以生成电流信号;
电流控制器模块,所述电流控制器模块用于获取电流信号并输出指令电压;
PWM调制模块,所述PWM调制模块用于根据指令电压的大小和波形生成PWM信号;
电流纹波预测模块,所述电流纹波预测模块用于根据所述PWM信号、所述电流信号和所述母线电压信号获取所述输出电流的电流纹波预测值;
补偿值计算模块,所述补偿值计算模块用于根据所述电流纹波预测值获取所述逆变器单元的开管时刻补偿时间和关管时刻补偿时间,并根据电流信号获取周期内逆变器单元的导通损耗补偿时间,且基于所述开管时刻补偿时间、所述关管时刻补偿时间以及所述导通损耗补偿时间获取死区补偿值;
PWM死区补偿模块,所述PWM死区补偿模块用于获取所述逆变器单元的开关频率,并基于所述开关频率和所述死区补偿值以获取所需占空比,其中,所述逆变器单元用于基于所述占空比控制电机。
9.根据权利要求8所述的逆变器死区补偿系统,其特征在于,所述电流纹波预测模块还用于获取所述PWM信号的占空比,并根据所述占空比获取所述逆变器单元的开关器件的理想导通时刻和理想关断时刻;
所述电流纹波预测模块还用于获取理想中间时刻在αβ坐标系下电机端口对零点的电压Vαβo[n],其中,所述理想中间时刻为所述理想导通时刻和所述理想关断时刻的中间时刻;
所述电流纹波预测模块还用于获取所述逆变器单元连接电机的转子角度和转速,并获取所述理想中间时刻的转子角度位置θe[n];
所述电流纹波预测模块还用于基于所述电压Vαβo[n]和所述转子角度位置θe[n]获取所述理想中间时刻在dq坐标系下所述电机端口对零点的电压Vdqo[n];
所述电流纹波预测模块还用于基于所述电压Vdqo[n]、电机模型和所述电流信号获取所述理想中间时刻在dq坐标系下的电流Idq[n];
所述电流纹波预测模块还用于将所述电流Idq[n]转换为三相坐标系下得到三相电流Iabc[n],并基于所述三相电流Iabc[n]、理想导通时刻和理想关断时刻获取所述电流纹波预测值。
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CN117674581B (zh) * | 2024-01-19 | 2024-05-14 | 上海思格源智能科技有限公司 | 一种逆变器死区补偿系统、逆变器死区补偿方法 |
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