一种多桥臂并联均流电路及其控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多桥臂并联均流电路及其控制方法和装置，电路包括N个桥臂和N个共模电感；第i桥臂的输出端连接第i共模电感第一线圈的同名端；第N共模电感第一线圈的异名端连接第1共模电感第二线圈的异名端，第j共模电感第一线圈的异名端连接第j+1共模电感第二线圈的异名端；所有共模电感第二线圈的同名端短接后作为总输出。本发明专利技术提供的多桥臂并联均流电路拓扑结构，保证了电路中任意一个桥臂的上开关管和另一个桥臂的下开关管之间的电感很大；且本发明专利技术提供的多桥臂并联均流电路输出阻抗很小；进而不存在环流抑制电感的感值选型困难问题。以及本发明专利技术提供的多桥臂并联均流电路，可实现N+1个电平输出，产生谐波较小。产生谐波较小。产生谐波较小。

【技术实现步骤摘要】
一种多桥臂并联均流电路及其控制方法和装置


[0001]本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种多桥臂并联均流电路及其控制方法和装置。

技术介绍

[0002]现有的一种多桥臂并联电路如图1所示，为2电平逆变器。该多桥臂并联电路包括四个桥臂，每个桥臂的开关管采用交替导通的方式，每个时刻只有1个桥臂的上开关管或1个桥臂的下开关管导通。每个桥臂输出均连接1个环流抑制电感，用于抑制不同桥臂间，上开关管(或下开关管)还未及时关闭，下开关管(或上开关管)已经导通所造成的短暂直通导致的大电流；因此，环流抑制电感的感值越大抑制效果越好。但是，由于功率级HIL(Hardware
‑
in
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the
‑
Loop，硬件在环)的多桥臂并联电路要求输出阻抗较小，而环流抑制电感越大多桥臂并联电路输出阻抗越大，因此在实际应用中环流抑制电感的感值不能太大，这导致了环流抑制电感在感值选取上的矛盾。且由于只能输出2电平，在功率级HIL应用中产生谐波较大。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出一种多桥臂并联均流电路及其控制方法和装置，欲减小在功率级HIL应用中产生的谐波，以及避免环流抑制电感在感值选型上的困难。
[0004]为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0005]第一方面，提供一种多桥臂并联均流电路，包括：N个桥臂和N个共模电感，N≥3；
[0006]第i桥臂的输出端连接第i共模电感的第一线圈的同名端，i＝1，2，
……<br/>，N；
[0007]第N共模电感的第一线圈的异名端连接第1共模电感的第二线圈的异名端，第j共模电感的第一线圈的异名端连接第j+1共模电感的第二线圈的异名端，j＝1，2，
……
，N
‑
1；
[0008]所有共模电感的第二线圈的同名端短接后作为总输出。
[0009]可选的，所述多桥臂并联均流电路，应用于功率级HIL中。
[0010]第二方面，提供一种第一方面中多桥臂并联均流电路的控制方法，包括：
[0011]获取上一时刻每个桥臂输出的电流；
[0012]对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大；
[0013]将当前时刻期望调制的占空比与当前时刻各个桥臂的载波进行比较，得到当前时刻各个桥臂的开关控制信号；当前时刻各个桥臂的载波根据当前时刻各个桥臂的载波起始值和载波幅值确定；
[0014]在当前时刻，根据当前时刻各个桥臂的开关控制信号，控制各个桥臂的开关管的通断。
[0015]可选的，在所述对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大的步骤之前，还包括：
[0016]计算上一时刻期望调制的占空比与当前时刻期望调制的占空比的差；
[0017]判断所述差是否大于电平阈值，电平阈值为1与桥臂数量的比值，若是，则执行所述对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大的步骤，若否，则确定上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂，并确定上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂，第一桥臂为上开关管导通的桥臂，第二桥臂为下开关管导通的桥臂；
[0018]在当前时刻先保持上一时刻各个桥臂的开关管状态不变，然后将上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂改成下开关管导通，并将上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂改成上开关管导通。
[0019]可选的，在执行所述在当前时刻先保持上一时刻各个桥臂的开关管状态不变，然后将上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂改成下开关管导通，并将上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂改成上开关管导通的步骤时，还包括：
[0020]检测每个共模电感的差模电流分量；
[0021]分别判断各个共模电感的差模电流分量是否大于预设的差模电流分量阈值；
[0022]若存在差模电流分量大于预设的差模电流分量阈值的共模电感，则在下一时刻执行所述对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大的步骤。
[0023]第三方面，提供一种第一方面中多桥臂并联均流电路的控制方法，包括：
[0024]获取上一时刻每个桥臂输出的电流；
[0025]确定上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂，并确定上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂，第一桥臂为上开关管导通的桥臂，第二桥臂为下开关管导通的桥臂；
[0026]在当前时刻先保持上一时刻各个桥臂的开关管状态不变，然后将上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂改成下开关管导通，并将上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂改成上开关管导通。
[0027]第四方面，提供一种第一方面中多桥臂并联均流电路的控制装置，包括：
[0028]电流获取单元，用于获取上一时刻每个桥臂输出的电流；
[0029]载波幅值确定单元，用于对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大；
[0030]开关控制信号确定单元，用于将当前时刻期望调制的占空比与当前时刻各个桥臂的载波进行比较，得到当前时刻各个桥臂的开关控制信号；当前时刻各个桥臂的载波根据当前时刻各个桥臂的载波起始值和载波幅值确定；
[0031]第一开关管控制单元，用于在当前时刻，根据当前时刻各个桥臂的开关控制信号，控制各个桥臂的开关管的通断。
[0032]可选的，所述控制装置，还包括：
[0033]差值计算单元，用于计算上一时刻期望调制的占空比与当前时刻期望调制的占空比的差；
[0034]第一判断单元，用于判断所述差是否大于电平阈值，电平阈值为1与桥臂数量的比值，若是，则执行所述开关控制信号确定单元，若否，则执行桥臂确定单元；
[0035]所述桥臂确定单元，用于确定上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂，并确定
上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂，第一桥臂为上开关管导通的桥臂，第二桥臂为下开关管导通的桥臂；
[0036]第二开关管控制单元，用于在当前时刻先保持上一时刻各个桥臂的开关管状态不变，然后将上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂改成下开关管导通，并将上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂改成上开关管导通。
[0037]可选的，所述控制装置，还包括：
[0038]差模电流检测单元，用于在执行第二开关管控制单元时，检测每个共模电感的差模电流分量；
[0039]第二判断单元，用于分别判断各个共模电感的差模电流分量是否大于预设的差模电流分量阈值；
[0040]转换确定单元，用于在判断出存在差模电流分量大于预设的差模电流分量阈值的共模电感后，在下一时刻执行所述载波幅值确定单元。
[0041]第五方面，提供一种多桥臂并联均流电路的控制装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多桥臂并联均流电路，其特征在于，包括：N个桥臂和N个共模电感，N≥3；第i桥臂的输出端连接第i共模电感的第一线圈的同名端，i＝1，2，
……
，N；第N共模电感的第一线圈的异名端连接第1共模电感的第二线圈的异名端，第j共模电感的第一线圈的异名端连接第j+1共模电感的第二线圈的异名端，j＝1，2，
……
，N
‑
1；所有共模电感的第二线圈的同名端短接后作为总输出。2.根据权利要求1所述的多桥臂并联均流电路，其特征在于，应用于功率级HIL中。3.一种如权利要求1或2所述多桥臂并联均流电路的控制方法，其特征在于，包括：获取上一时刻每个桥臂输出的电流；对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大；将当前时刻期望调制的占空比与当前时刻各个桥臂的载波进行比较，得到当前时刻各个桥臂的开关控制信号；当前时刻各个桥臂的载波根据当前时刻各个桥臂的载波起始值和载波幅值确定；在当前时刻，根据当前时刻各个桥臂的开关控制信号，控制各个桥臂的开关管的通断。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大的步骤之前，还包括：计算上一时刻期望调制的占空比与当前时刻期望调制的占空比的差；判断所述差是否大于电平阈值，电平阈值为1与桥臂数量的比值，若是，则执行所述对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大的步骤，若否，则确定上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂，并确定上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂，第一桥臂为上开关管导通的桥臂，第二桥臂为下开关管导通的桥臂；在当前时刻先保持上一时刻各个桥臂的开关管状态不变，然后将上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂改成下开关管导通，并将上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂改成上开关管导通。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在执行所述在当前时刻先保持上一时刻各个桥臂的开关管状态不变，然后将上一时刻第一桥臂中输出电流最大的桥臂改成下开关管导通，并将上一时刻第二桥臂中输出电流最小的桥臂改成上开关管导通的步骤时，还包括：检测每个共模电感的差模电流分量；分别判断各个共模电感的差模电流分量是否大于预设的差模电流分量阈值；若存在差模电流分量大于预设的差模电流分量阈值的共模电感，则在下一时刻执行所述对于任一桥臂，上一时刻桥臂输出的电流在各个桥臂输出的电流中越大，则确定当前时刻该桥臂的载波起始值越大的步骤。6.一种如权利要求1或2所述多桥臂并联均流电路的控制方法，其特征在于，包括：获取上一时刻每个桥臂输出的电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静远，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：