三电平三相四桥臂逆变系统及其控制方法和控制器技术方案

本发明专利技术提供一种三电平三相四桥臂逆变系统及其控制方法和控制器，通过控制器判断所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压是否上升到大于预设高限值；并在所述直流侧电压上升到大于所述预设高限值时，控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断，使得所述三电平三相四桥臂逆变系统转化为三相四线制系统，能够将系统的交流滤波器中点引回，对其输出的共模电压加以控制，在直流侧电压较高时抑制了系统的共模电压，使该三电平三相四桥臂逆变系统保留了带不平衡负载的功能，同时增强了适应性，扩大了三电平三相四桥臂逆变系统的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三相四桥臂逆变控制
，特别涉及一种三电平三相四桥臂逆变系统及其控制方法和控制器。
技术介绍
三电平三相四桥臂逆变系统由于其可以带100％不平衡负载的能力，将会是光储领域的一个应用趋势。当三电平三相四桥臂逆变系统应用于光伏领域时，其直流侧电压会随着输出功率、环境温度、光照强度等因素的变化而变化；而当三电平三相四桥臂逆变系统应用于储能领域时，由于储能装置(蓄电池)的输出电压也与放电/充电的深度有关，因此在储能领域中，该三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压也是变化的。但是由于三电平三相四桥臂逆变系统的输出存在一定的共模电压，并且该共模电压还会随着直流侧电压的升高而增加；因此，在直流侧电压较高的情况下，三电平三相四桥臂逆变系统的共模电压会较高。然而有些负载对共模电压比较敏感，因此，三电平三相四桥臂逆变系统对于负载的要求较高，适应性不强，从而限制了三电平三相四桥臂逆变系统的应用范围。
技术实现思路
本专利技术提供一种三电平三相四桥臂逆变系统及其控制方法和控制器，以解决现有技术直流侧电压高会导致共模电压高的问题。为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：一种三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，应用于所述三电平三相四桥臂逆变系统的控制器，所述三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法包括：判断所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压是否上升到大于预设高限值；若所述直流侧电压上升到大于所述预设高限值，则控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断；其中，所述上下两个开关管分别为所述第四桥臂中一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧正极相连的开关管和一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧负极相连的开关管，所述中间两个开关管为所述第四桥臂中除所述上下两个开关管外的两个开关管。优选的，在所述控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断之后，还包括：采用脉宽调制策略PWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制。优选的，所述采用脉宽调制策略PWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制，包括：采用正弦波脉宽调制策略SPWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制。优选的，还包括：判断所述直流侧电压是否下降到小于预设低限值；所述预设高限值大于等于所述预设低限值；若所述直流侧电压下降到小于所述预设低限值，则采用PWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制。优选的，所述采用PWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制，包括：采用空间矢量脉宽调制策略SVPWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制。一种三电平三相四桥臂逆变系统的控制器，包括：第一判断单元，用于判断所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压是否上升到大于预设高限值；第一控制单元，用于若所述直流侧电压上升到大于所述预设高限值，则控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断；其中，所述上下两个开关管分别为所述第四桥臂中一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧正极相连的开关管和一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧负极相连的开关管，所述中间两个开关管为所述第四桥臂中除所述上下两个开关管外的两个开关管。优选的，还包括：第二控制单元，用于在所述控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断之后，采用PWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制。优选的，所述第二控制单元用于采用PWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制时，具体用于：采用SPWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制。优选的，还包括：第二判断单元，用于判断所述直流侧电压是否下降到小于预设低限值；所述预设高限值大于等于所述预设低限值；第三控制单元，用于若所述直流侧电压下降到小于所述预设低限值，则采用PWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制。优选的，所述第三控制单元用于采用PWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制时，具体用于：采用SVPWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制。一种三电平三相四桥臂逆变系统，包括：逆变电路、交流滤波器及控制器；其中：所述控制器用于执行上述任一所述的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法。优选的，所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂内的开关管为多个开关管串并联后的组合体。本专利技术提供的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，通过控制器判断所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压是否上升到大于预设高限值；并在所述直流侧电压上升到大于所述预设高限值时，控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断，使得所述三电平三相四桥臂逆变系统转化为三相四线制系统，能够将系统的交流滤波器中点引回，对其输出的共模电压加以控制，在直流侧电压较高时抑制了系统的共模电压，使该三电平三相四桥臂逆变系统保留了带不平衡负载的功能，同时增强了适应性，扩大了三电平三相四桥臂逆变系统的应用范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术内的技术方案，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，下面描述内的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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1是本专利技术实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的结构图；图2是本专利技术另一实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法的流程图；图3是本专利技术另一实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的等效结构图；图4是本专利技术另一实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法的另一流程图；图5是本专利技术另一实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法的另一流程图；图6是本专利技术另一实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的控制器的结构示意图；图7是本专利技术另一实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的控制器的另一结构示意图；图8是本专利技术另一实施例提供的三电平三相四桥臂逆变系统的控制器的另一结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术提供一种三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，以解决现有技术直流侧电压高会导致共模电压高的问题。具体的，该三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，应用于三电平三相四桥臂逆变系统的控制器；如图1所示，该三电平三相四桥臂逆变系统包括：逆变电路101、交流滤波器102及控制器；其中，逆变电路101中包括四个桥臂，第一桥臂包括四个开关管T11、T12、T13和T14，第二桥臂包括四个开关管T21、T22、T23和T24，第三桥臂包括四个开关管T31、T32、T33和T34，第四桥臂包括四个开关管T41、T42、T43和T44。参见图2，三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法包括：S101、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，其特征在于，应用于所述三电平三相四桥臂逆变系统的控制器，所述三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法包括：判断所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压是否上升到大于预设高限值；若所述直流侧电压上升到大于所述预设高限值，则控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断；其中，所述上下两个开关管分别为所述第四桥臂中一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧正极相连的开关管和一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧负极相连的开关管，所述中间两个开关管为所述第四桥臂中除所述上下两个开关管外的两个开关管。

【技术特征摘要】
1.一种三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，其特征在于，应用于所述三电平三相四桥臂逆变系统的控制器，所述三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法包括：判断所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压是否上升到大于预设高限值；若所述直流侧电压上升到大于所述预设高限值，则控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断；其中，所述上下两个开关管分别为所述第四桥臂中一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧正极相连的开关管和一个输入端与所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧负极相连的开关管，所述中间两个开关管为所述第四桥臂中除所述上下两个开关管外的两个开关管。2.根据权利要求1所述的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，其特征在于，在所述控制所述三电平三相四桥臂逆变系统中第四桥臂的中间两个开关管常通、上下两个开关管常断之后，还包括：采用脉宽调制策略PWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制。3.根据权利要求2所述的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，其特征在于，所述采用脉宽调制策略PWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制，包括：采用正弦波脉宽调制策略SPWM对所述三电平三相四桥臂逆变系统中另外三个桥臂的各开关管进行控制。4.根据权利要求1所述的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，其特征在于，还包括：判断所述直流侧电压是否下降到小于预设低限值；所述预设高限值大于等于所述预设低限值；若所述直流侧电压下降到小于所述预设低限值，则采用脉宽调制策略PWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制。5.根据权利要求4所述的三电平三相四桥臂逆变系统的控制方法，其特征在于，所述采用脉宽调制策略PWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制，包括：采用空间矢量脉宽调制策略SVPWM分别对所述三电平三相四桥臂逆变系统的四个桥臂的所有开关管进行控制。6.一种三电平三相四桥臂逆变系统的控制器，其特征在于，包括：第一判断单元，用于判断所述三电平三相四桥臂逆变系统的直流侧电压是否上升到大于预设高限值；第一控制单元，用于若所述直流侧电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艾，邹海晏，江涛，叶亮，陶磊，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34