一种三电平变换器死区补偿方法技术

本发明专利技术属于变换器领域，公开了一种三电平变换器死区补偿方法，包括以下步骤：测量三电平变换器的三相电感电流，滤除三相电感电流的电流纹得到三相交流电流，通过三相交流电流值判断三相电感电流方向；通过电感电流方向判断补偿量的符号；记录三电平变换器当前占空比的符号，并通过补偿量修正当前占空比，得到修正后的占空比，如果修正前的占空比符号为负，那么需要对修正后的占空比限幅为小于零，如果修正前的占空比符号为正，那么修正后的占空比限幅为大于零，完成死区补偿。通过对补偿量修正后的占空比做限幅处理，可以避免三电平电路在死区补偿后输出占空比极性被改变的问题，T型三电平和I型三电平电路均可使用。

A dead time compensation method for three-level converter

【技术实现步骤摘要】
一种三电平变换器死区补偿方法
本专利技术属于变换器领域，涉及一种三电平变换器死区补偿方法。
技术介绍
由于三电平电路中的功率开关器件在动作时存在一定的延时，为了防止主管和副管同时开通，在生成PWM驱动信号时，需要对每个开关器件进行上升沿延时，因此出现了死区，死区时间的插入引起了相电压的非线性误差，增大了网侧电流的低次谐波，为了解决这一问题，通常采用死区补偿方法，死区补偿方法的原理是通过检测相电流极性，判断补偿电压符号，以实现对于硬件死区的补偿。目前的死区补偿方法大多是在两电平电路中实现的，由于两电平电路的占空比工作时是在0.5附近变化，所以可以直接通过相电流极性，在占空比上增加或减少补偿量。而三电平电路的占空比在工作时是在-1～0～1区间变化，所以如果直接使用补偿量会造成在占空比接近0时输出电压极性错误的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中直接使用补偿量对三电平电路进行死区补偿时，会造成在占空比接近0时输出电压极性错误的缺点，提供一种三电平变换器死区补偿方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种三电平变换器死区补偿方法，包括以下步骤：S1：测量三电平变换器的三相电感电流，滤除三相电感电流的电流纹得到三相交流电流；S2：通过三相交流电流值判断三相电感电流方向；S3：通过电感电流方向判断补偿量的符号；S4：记录三电平变换器当前占空比的符号，并通过补偿量修正当前占空比，得到修正后的占空比，完成死区补偿；<br>其中，当当前占空比的符号为正时，补偿量的取值范围为：-α＜β＜αmax-α；当当前占空比的符号为负时，补偿量的取值范围为：αmin-α＜β＜-α；其中，α为当前占空比，β为补偿量，αmax为当前占空比最大值，αmin当前占空比最小值。本专利技术进一步的改进在于：所述S1中测量三电平变换器的三相电感电流的具体方法为：将三相电感电流通过霍尔传感器转换为对应的三相电感电压，通过运算电路、抬升电路和限幅电路将三相电感电压调整至0～3V并输入DSP控制器，通过DSP控制器得到三相电感电流。所述S1中滤除三相电感电流的电流纹得到三相交流电流的具体方法为：将三相电感电流经过旋转坐标变换得到两相直流电流，将两相直流电流通过滤波滤除电流纹波后，通过反旋转坐标变换得到三相交流电流。所述通过三相交流电流值判断三相电感电流方向的具体方法为：当三相交流电流值>0时，三相电感电流方向为正向；当三相交流电流值<0时，三相电感电流方向为负向；其中，正向表示三相电感电流流出三电平变换器交流侧。所述通过三相电感电流方向判断补偿量的符号的具体方法为：当三相电感电流方向为正向时，补偿量符号为正；当三相电感电流方向为负向时，补偿量符号为负；其中，正向表示三相电感电流流出三电平变换器交流侧。所述S4的具体方法为：记录三电平变换器当前占空比的符号，将当前占空比与补偿量相加，得到修正后的占空比，完成死区补偿；其中，当当前占空比的符号为正时，补偿量的取值范围为：-α＜β＜αmax-α；当当前占空比的符号为正时，补偿量的取值范围为：αmin-α＜β＜-α；其中，α为当前占空比，β为补偿量，αmax为当前占空比最大值，αmin当前占空比最小值。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过测量三电平变换器的三相电感电流，然后滤除电流纹得到三相交流电流，通过三相交流电流值判断三相电感电流方向，因为电感电流采样会有纹波，滤除纹波后可以更准确判断电流方向，尤其在电流过零的时候，如果不滤除纹波，可能导致判断三相电感电流方向错误，进而确保三相电感电流方向的正确性；利用得到的三相电感电流方向判断出所需补偿量的正负符号；进而利用三电平变换器当前占空比的符号和大小，约束所需补偿量的大小；进而通过补偿量补偿当前占空比，得到修正后的占空比，完成死区补偿。通过当前占空比的符号和大小对补偿量大小做限幅处理，有效避免三电平电路在死区补偿后输出电压极性被改变的问题，T型三电平和I型三电平电路均可使用。进一步的，将三相电感电流经过旋转坐标变换得到两相直流电流，将两相直流电流通过滤波滤除电流纹波后，通过反旋转坐标变换得到三相交流电流；因为电网电流是交流信号，如果直接加入滤波处理，会导致相位的滞后，通过坐标变换将交流电流变为直流电流，通过对直流电流进行滤波处理再反变换为交流电流，可以避免直接滤波造成的相位滞后。附图说明图1为本专利技术的方法流程框图；图2为本专利技术的输出电压死区效应示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参见图1，本专利技术一种三电平变换器死区补偿方法，包括以下步骤：S1：测量三电平变换器的三相电感电流，滤除三相电感电流的电流纹得到三相交流电流；具体方法为：将三相电感电流通过霍尔传感器转换为对应的三相电感电压，通过运算电路、抬升电路和限幅电路将三相电感电压调整至0～3V并输入DSP控制器，通过DSP控制器得到三相电感电流。将三相电感电流经过旋转坐标变换得到两相直流电流，将两相直流电流通过滤波滤除电流纹波后，通过反旋转坐标变换得到三相交流电流。S2：通过三相交流电流值判断三相电感电流方向；当三相交流电流值>0时，三相电感电流方向为正向；当三相交流电流值<0时，三相电感电流方向为负向；其中，正向表示三相电感电流流出三电平变换器交流侧。S3：通过电感电流方向判断补偿量的符号；当三相电感电流方向为正向时，补偿量符号为正；当三相电感电流方向为负向时，补偿量符号为负。S4：根据电网电压和有功和无功指令值计算三电平变换器的当前的占空比；记录三电平变换器当前占空比的符号，将当前占空比与补偿量相加，得到修正后的占空比，完成死区补偿；其中，当当前占空比的符号为正时，补偿量的取值范围为：-α＜β＜αmax-α；当当前占空比的符号为正时，补偿量的取值范围为：αmin-α＜β＜-α；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电平变换器死区补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：测量三电平变换器的三相电感电流，滤除三相电感电流的电流纹得到三相交流电流；/nS2：通过三相交流电流值判断三相电感电流方向；/nS3：通过电感电流方向判断补偿量的符号；/nS4：记录三电平变换器当前占空比的符号，并通过补偿量修正当前占空比，得到修正后的占空比，完成死区补偿；/n其中，当当前占空比的符号为正时，补偿量的取值范围为：-α＜β＜α

【技术特征摘要】
1.一种三电平变换器死区补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：测量三电平变换器的三相电感电流，滤除三相电感电流的电流纹得到三相交流电流；
S2：通过三相交流电流值判断三相电感电流方向；
S3：通过电感电流方向判断补偿量的符号；
S4：记录三电平变换器当前占空比的符号，并通过补偿量修正当前占空比，得到修正后的占空比，完成死区补偿；
其中，当当前占空比的符号为正时，补偿量的取值范围为：-α＜β＜αmax-α；当当前占空比的符号为负时，补偿量的取值范围为：αmin-α＜β＜-α；其中，α为当前占空比，β为补偿量，αmax为当前占空比最大值，αmin当前占空比最小值。


2.根据权利要求1所述的三电平变换器死区补偿方法，其特征在于，所述S1中测量三电平变换器的三相电感电流的具体方法为：
将三相电感电流通过霍尔传感器转换为对应的三相电感电压，通过运算电路、抬升电路和限幅电路将三相电感电压调整至0～3V并输入DSP控制器，通过DSP控制器得到三相电感电流。


3.根据权利要求1所述的三电平变换器死区补偿方法，其特征在于，所述S1中滤除三相电感电流的电流纹得到三相交流电流的具体方法为：
将三相电感电流经过旋转坐标变换得到两相直流电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈敏泉，
申请(专利权)人：西安班特利奥能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61