短时域积分电压重构方法、系统、变流装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种短时域积分电压重构方法、系统、变流装置及存储介质，其方法包括：S1、采集变流器输出侧的三相电流，并判断三相电流方向；S2、根据三相电流方向，重构各相的辅助驱动信号；S3、根据辅助驱动信号在每一个时钟内的上升沿，确定辅助开关状态；S4、根据辅助开关状态与直流母线电压通过短时域积分，得到重构输出电压。本发明专利技术很好地解决了实际重构的输出电压受死区时间和窄脉冲消除等影响与真实的输出电压产生偏差的问题，使得实际重构输出电压与真实输出电压相同。本发明专利技术适用于各种PWM方法包括SVPWM，SPWM和迟滞PWM。同时，本发明专利技术的应用范围包括三电平PWM、两电平PWM或简单修改后的多电平PWM。的多电平PWM。的多电平PWM。

【技术实现步骤摘要】
短时域积分电压重构方法、系统、变流装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种短时域积分电压重构方法、系统、变流装置及存储介质。

技术介绍

[0002]在现有技术中，采用PWM技术的逆变器的输出相电压是高频脉宽信号，难以准确测量。而实际的PWM驱动信号在输出之前还需要添加死区时间，消除窄脉冲等。死区时间的添加是为了防止上下桥臂短路。窄脉冲的消除是为了防止ICBT由于不完全打开而引起的热量积聚造成热损坏，特别是用于大功率设备。
[0003]在实际控制系统中，由于死区时间的加入和窄脉冲的消除等操作导致了实际的驱动信号与理想的驱动信号出现偏差，驱动信号的改变直接影响到输出电压的变化，使得一个周期内的等效电压并不等于施加输出等效电压。而且依靠电压矢量作用时间计算的等效电压值与其PWM方法有关。因此，传统的电压重构方法是不通用的，需要针对不同的PWM方法进行改变。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种短时域积分电压重构方法、系统、变流装置及存储介质，其解决了由于添加死区时间和窄脉冲消除等导致的实际重构的输出电压与真实的输出电压产生偏差的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种短时域积分电压重构方法，其包括：
[0009]S1、采集变流器输出侧的三相电流，并实时判断三相电流方向；
[0010]S2、根据所述三相电流方向，判断各相真实输出电压的电平状态变化与开关管的真实驱动信号变化的对应关系，基于所述对应关系重构各相中的辅助驱动信号；
[0011]S3、根据所述辅助驱动信号在每一个时钟内的上升沿，确定辅助开关状态；
[0012]S4、根据所述辅助开关状态与直流母线电压通过短时域积分，得到重构输出电压。
[0013]可选地，在步骤S2中，所述各相真实输出电压的电平状态变化与开关管的真实驱动信号变化的对应关系包括：
[0014]对于二电平电路，
[0015]当i
*
≥0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的变化保持一致；
[0016]当i
*
＜0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的反向信号保持一致；
[0017]其中，为各相输出节点*与负直流母线N之间的电压，*为a,b,c；为各相中的第一开关管，为各相中的第二开关管；表示在第一开关状态1和第二开关状态0之间切换；
[0018]对于三电平电路，
[0019]当i
*
≥0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的变化保持一致；
[0020]当i
*
＜0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的反向信号的变化保持一致；
[0021]当i
*
≥0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的变化保持一致；
[0022]当i
*
＜0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的反向信号的变化保持一致；
[0023]其中，是各相输出节点*和Z之间的真实输出电压，*为a,b,c，i
*
为各相的输出电流，为各相中第一开关管，为各相中第二开关管，为各相中第三开关管，为各相中第四开关管；表示第四开关状态O与第三开关状态P之间切换，表示第四开关状态O与第五开关状态N之间切换。
[0024]可选地，在步骤S2中，所述基于所述对应关系重构各相中的辅助驱动信号包括：
[0025]对于二电平电路，
[0026]当i
*
≥0，
[0027]当i
*
＜0，
[0028]其中，为各相中的第一开关管的辅助驱动信号，为各相中的第二开关管的辅助驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号的反向信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号的反向信号；
[0029]对于三电平电路，
[0030]当i
*
≥0，
[0031]当i
*
＜0，
[0032]其中，为各相中的第一开关管的辅助驱动信号，为各相中的第二开关管的辅助驱动信号，为各相中的第三开关管的辅助驱动信号，为各相中的第四开关管的辅助驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号的反向信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号的反向信号；为各相中的第三开关管的真实驱动信号，为各相中的第三开关管的真实驱动信号的反向信号，为各相中的第四开关管的真实驱动信号，为各相中的第四开关管的真实驱动信号的反向信号。
[0033]可选地，对于二电平电路，所述辅助开关状态包括：第一辅助开关状态与第二辅助开关状态
[0034]当处于第一辅助开关状态时，导通，关断，一个时钟周期内的真实输出电压
[0035]当处于第二辅助开关状态时，关断，导通，一个时钟周期内的真实输出电压
[0036]对于三电平电路，所述辅助开关状态包括：第三辅助开关状态第四辅助开关状态与第五辅助开关状态
[0037]当处于第三辅助开关状态时，与导通，与关断，一个时钟周期内的真实输出电压
[0038]当处于第四辅助开关状态时，与导通，与关断，一个时钟周期内的真实输出电压
[0039]当处于第五辅助开关状态时，与导通，与关断，一个时钟周期内的真实输出电压
[0040]其中，V
d
为直流母线电压，E＝V
d
/2。
[0041]可选地，对于二电平电路，重构输出电压为：
[0042][0043][0044][0045][0046]对于三电平电路，重构输出电压为：
[0047][0048][0049][0050][0051]其中，T
clk
为时钟周期，T
s
为一个开关周期且在同步时钟脉冲下T
s
＝n
×
T
clk
，n∈Z，是一个开关周期T
s
内的的平均值，即为二电平电路的重构输出电压，是一个开关周期T
s
内的的平均值，即为三电平电路的重构输出电压；V
d
为直流母线电压，E为电容电压E＝V
d
/2；是电压矢量真实的作用时间；是在二电平电路中一个开关周期T
s
内实际电压的等效电压，是在三电平电路中一个开关周期T
s
内实际电压的等效电压；为二电平电路中各相中的开关管的辅助驱动信号，为三电平电路中各相中的开关管的辅助驱动信号，k为正整数；*为a,b,c。
[0052]可选地，在主控芯片中进行驱动信号的调制，所述主控芯片为FPG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种短时域积分电压重构方法，其特征在于，包括：S1、采集变流器输出侧的三相电流，并实时判断三相电流方向；S2、根据所述三相电流方向，判断各相真实输出电压的电平状态变化与开关管的真实驱动信号变化的对应关系，基于所述对应关系重构各相中的辅助驱动信号；S3、根据所述辅助驱动信号在每一个时钟内的上升沿，确定辅助开关状态；S4、根据所述辅助开关状态与直流母线电压通过短时域积分，得到重构输出电压。2.如权利要求1所述的一种短时域积分电压重构方法，其特征在于，在步骤S2中，所述各相真实输出电压的电平状态变化与开关管的真实驱动信号变化的对应关系包括：对于二电平电路，当i
*
≥0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的变化保持一致；当i
*
＜0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的反向信号保持一致；其中，为各相输出节点*与负直流母线N之间的电压，*为a,b,c；为各相中的第一开关管，为各相中的第二开关管；表示在第一开关状态1和第二开关状态0之间切换；对于三电平电路，当i
*
≥0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的变化保持一致；当i
*
＜0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的反向信号的变化保持一致；当i
*
≥0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的变化保持一致；当i
*
＜0时，的电平状态变化与的真实驱动信号的反向信号的变化保持一致；其中，是各相输出节点*和Z之间的真实输出电压，*为a,b,c，i
*
为各相的输出电流，为各相中第一开关管，为各相中第二开关管，为各相中第三开关管，为各相中第四开关管；表示第四开关状态O与第三开关状态P之间切换，表示第四开关状态O与第五开关状态N之间切换。3.如权利要求2所述的一种短时域积分电压重构方法，其特征在于，在步骤S2中，所述基于所述对应关系重构各相中的辅助驱动信号包括：对于二电平电路，
当i
*
≥0，当i
*
＜0，其中，为各相中的第一开关管的辅助驱动信号，为各相中的第二开关管的辅助驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号的反向信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号的反向信号；对于三电平电路，当i
*
≥0，当i
*
＜0，其中，为各相中的第一开关管的辅助驱动信号，为各相中的第二开关管的辅助驱动信号，为各相中的第三开关管的辅助驱动信号，为各相中的第四开关管的辅助驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号，为各相中的第一开关管的真实驱动信号的反向信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号，为各相中的第二开关管的真实驱动信号的反向信号；为各相中的第三开关管的真实驱动信号，为各相中的第三开关管的真实驱动信号的反向信号，为各相中的第四开关管的真实驱动信号，为各相中的第四开关管的真实驱动信号的反向信号。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋崇辉，赵青青，刁乃哲，孙先瑞，王文文，张海峰，陈庆，王景琦，张子阔，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：