逆变器的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种逆变器的控制方法及装置，该方法包括：根据逆变器驱动电机的三相电流信号和三相电压信号，确定目标电压矢量的第一分量和第二分量；根据第一分量和第二分量确定第一矢量和第二矢量；根据第一电容两端的第一电压、第二电容两端的第二电压、直流电源两端的第三电压、第一分量和第二分量，确定第一矢量的第一作用时长、第二矢量的第二作用时长、以及零矢量的第三作用时长；根据第一矢量、第二矢量、零矢量、第一作用时长、第二作用时长和第三作用时长，生成控制信号，控制信号用于控制逆变器中IGBT的导通和截止，控制信号中的零矢量作用可以抑制第一电容和第二电容的电压不平衡。用于提高逆变器控制的可靠性。

Control method and device of inverter

【技术实现步骤摘要】
逆变器的控制方法及装置
本专利技术实施例涉及逆变器控制领域，尤其涉及一种逆变器的控制方法及装置。
技术介绍
目前，很多设备(例如电动车辆等)中包括直流供电部分、三相六开关逆变器和电机。其中，直流供电部分由交流电源和整流器构成，用于产生直流电，三相六开关逆变器由并联在直流电源两端的A桥臂、B桥臂、C桥臂和串联的相同的两个电容第一电容和第二电容构成，用于将直流电转换成三相交流电(a相、b相和c相)，并在A桥臂中两个绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)的连接处输出a相电、B桥臂中两个IGBT的连接处输出b相电、C桥臂中两个IGBT的连接处输出c相电，所述a相电、b相电、c相电用于驱动电机工作。当三相六开关逆变器的某一桥臂发生故障时(以A桥臂为例)，三相六开关逆变器A桥臂的熔断器断开，A桥臂连接至串联的第一电容和第二电容的中点处，从而输出a相电，此时三相六开关逆变器的拓扑图变为容错的三相四开关逆变器(下文简称逆变器)。在逆变器的工作过程中，第一电容和第二电容不断的进行充放电，使A桥臂产生交流电，该交流电作为a相电输出。B桥臂和C桥臂上分别设置有两个串联的IGBT，通过控制信号控制B桥臂和C桥臂IGBT的导通和截止，以实现从B桥臂的两个IGBT之间输出b相电，从C桥臂的两个IGBT之间输出c相电。现有技术中，通过如下方式生成控制信号：根据三相电的输出要求(大小、相位等要求)确定第一矢量的作用时间T1，第二矢量的作用时间T2，以及零矢量(U(0,0)和U(1,1))的作用时间T3(T-T1-T2)，T为控制周期，并根据第一矢量、第二矢量、零矢量、T1、T2和T3，生成控制信号。其中，在上述基本矢量中，第一位元素表示B桥臂上两个IGBT的导通和截止，第二个元素表示C桥臂上两个IGBT的导通和截止。然而，在上述过程中，第一电容和第二电容不断的进行充放电，使得第一电容和第二电容的电压不平衡，进而导致逆变器控制的可靠性较差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种逆变器的控制方法及装置，用于提高对逆变器控制的可靠性，以达到更好的系统控制效果。第一方面，本申请提供一种逆变器的控制方法，其特征在于，所述逆变器包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容是两个相同的电容，所述第一电容和所述第二电容串联，所述第一电容和所述第二电容并联在直流电源两端，所述方法包括：根据所述逆变器驱动的电机的三相电流信号和三相电压信号，确定目标电压矢量的第一分量和第二分量；根据所述第一分量和所述第二分量确定第一矢量和第二矢量；根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一矢量的第一作用时长、所述第二矢量的第二作用时长、以及零矢量的第三作用时长，所述零矢量包括U(1,0)和U(0,1)；根据所述第一个基本矢量、所述第二个基本矢量、所述零矢量、所述第一作用时长、所述第二作用时长和所述第三作用时长，生成控制信号，所述控制信号用于控制所述逆变器中IGBT的导通和截止，所述控制信号中的所述零矢量可以抑制所述第一电容和所述第二电容的电压不平衡。在一种可能的实施方式中，根据所述逆变器驱动的电机的三相电流信号和三相电压信号，确定目标电压矢量的第一分量和第二分量，包括：根据所述三相电流信号和所述三相电压信号，确定所述电机的定子磁链矢量的分量；根据所述电机的极对数和所述定子磁链矢量的分量，确定所述电机的电磁转矩；根据所述定子磁链矢量的分量、所述电磁转矩、所述电机的转速和目标转速，确定所述目标电压矢量、所述第一分量和所述第二分量。在另一种可能的实施方式中，所述根据所述第一分量和所述第二分量确定第一个基本矢量和第二个基本矢量，包括：根据所述第一分量和所述第二分量，确定所述目标电压矢量对应扇区；根据所述目标电压矢量对应的扇区，确定所述第一个基本矢量和第二个基本矢量。在另一种可能的实施方式中，所述根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一个基本矢量的第一作用时长、所述第二个基本矢量的第二作用时长、以及零矢量的第三作用时长，包括：根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一作用时长和所述第二作用时长；根据控制周期、所述第一作用时长和所述第二作用时长，确定所述第三作用时长。在另一种可能的实施方式中，所述根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一作用时长和所述第二作用时长，包括：根据所述第一分量和所述第二分量，确定所述目标电压矢量对应扇区；根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第一分量、所述第二分量、所述目标电压矢量对应扇区和控制周期，确定所述第一作用时长和所述第二作用时长。第二方面，本专利技术实施例提供一种逆变器的控制装置，其特征在于，所述逆变器的控制装置包括第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块和生成模块，其中，所述第一确定模块用于，根据所述逆变器驱动的电机的三相电流信号和三相电压信号，确定目标电压矢量的第一分量和第二分量；所述第二确定模块用于，根据所述第一分量和所述第二分量，确定第一矢量和第二矢量；第三确定模块用于，根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一矢量的第一作用时长、所述第二矢量的第二作用时长、以及零矢量的第三作用时长，所述零矢量包括U(1,0)和U(0,1)；生成模块用于，根据所述第一矢量、所述第二矢量、所述零矢量、所述第一作用时长、所述第二作用时长和所述第三作用时长，生成控制信号，所述控制信号用于控制所述逆变器中IGBT的导通和截止。在一种可能的实施方式中，所述第一确定模块具体用于：根据所述三相电流信号和所述三相电压信号，确定所述电机的定子磁链矢量的分量；根据所述电机的极对数和所述定子磁链矢量的分量，确定所述电机的电磁转矩；根据所述定子磁链矢量的分量、所述电磁转矩、所述电机的转速和给定转速，确定所述目标电压矢量、所述第一分量和所述第二分量。在另一种可能的实施方式中，第二确定模块具体用于：根据所述第一分量和所述第二分量，确定所述目标电压矢量对应扇区；根据所述目标电压矢量对应的扇区，确定所述第一矢量和第二矢量。在另一种可能的实施方式中，所述第三确定模块具体用于：根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一作用时长和所述第二作用时长；根据控制周期、所述第一作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆变器的控制方法，其特征在于，所述逆变器包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容是两个相同的电容，所述第一电容和所述第二电容串联，所述第一电容和所述第二电容并联在直流电源两端，所述方法包括：/n根据所述逆变器驱动电机的三相电流信号和三相电压信号，确定目标电压矢量的第一分量和第二分量；/n根据所述第一分量和所述第二分量确定第一矢量和第二矢量；/n根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一矢量的第一作用时长、所述第二矢量的第二作用时长、以及零矢量的第三作用时长，所述零矢量包括U(1,0)和U(0,1)；/n根据所述第一矢量、所述第二矢量、所述零矢量、所述第一作用时长、所述第二作用时长和所述第三作用时长，生成控制信号，所述控制信号用于控制所述逆变器中IGBT的导通和截止，所述控制信号中的所述零矢量可以抑制所述第一电容和所述第二电容的电压不平衡。/n

【技术特征摘要】
1.一种逆变器的控制方法，其特征在于，所述逆变器包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容是两个相同的电容，所述第一电容和所述第二电容串联，所述第一电容和所述第二电容并联在直流电源两端，所述方法包括：
根据所述逆变器驱动电机的三相电流信号和三相电压信号，确定目标电压矢量的第一分量和第二分量；
根据所述第一分量和所述第二分量确定第一矢量和第二矢量；
根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一矢量的第一作用时长、所述第二矢量的第二作用时长、以及零矢量的第三作用时长，所述零矢量包括U(1,0)和U(0,1)；
根据所述第一矢量、所述第二矢量、所述零矢量、所述第一作用时长、所述第二作用时长和所述第三作用时长，生成控制信号，所述控制信号用于控制所述逆变器中IGBT的导通和截止，所述控制信号中的所述零矢量可以抑制所述第一电容和所述第二电容的电压不平衡。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述逆变器驱动电机的三相电流信号和三相电压信号，确定目标电压矢量的第一分量和第二分量，包括：
根据所述三相电流信号和所述三相电压信号，确定所述电机的定子磁链矢量的分量；
根据所述电机的极对数和所述定子磁链矢量的分量，确定所述电机的电磁转矩；
根据所述定子磁链矢量的分量、所述电磁转矩、所述电机的转速和给定转速，确定所述目标电压矢量、所述第一分量和所述第二分量。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一分量和所述第二分量确定第一矢量和第二矢量，包括：
根据所述第一分量和所述第二分量，确定所述目标电压矢量对应扇区；
根据所述目标电压矢量对应的扇区，确定所述第一矢量和第二矢量。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一矢量的第一作用时长、所述第二矢量的第二作用时长、以及零矢量的第三作用时长，包括：
根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一作用时长和所述第二作用时长；
根据控制周期、所述第一作用时长和所述第二作用时长，确定所述第三作用时长。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电容两端的第一电压、所述第二电容两端的第二电压、所述直流电源两端的第三电压、所述第一分量和所述第二分量，确定所述第一作用时长和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宋阳，于爽，任宝珠，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21