一种共模电压调整方法、装置及控制系统制造方法及图纸

本申请公开了一种共模电压调整方法、装置及控制系统，涉及电子技术领域。控制器可根据第一调制方式生成第一共模电压的注入指令；根据第二调制方式生成第二共模电压的注入指令；在转换调制方式的时间段内，控制器可根据第一共模电压的注入指令与第二共模电压的注入指令，生成第三共模电压的注入指令；第三共模电压的注入指令可用于控制电压逆变电路输出第三共模电压；在转换调制方式的时间段内的任一时刻，第三共模电压在第一共模电压与第二共模电压之间；第三共模电压从第一共模电压转换成第二共模电压，或第三共模电压从第二共模电压转换成第一共模电压。该方式可在调制方式转换时，减少对电压逆变电路器件的损害，进一步还可延长器件使用周期。可延长器件使用周期。可延长器件使用周期。

【技术实现步骤摘要】
一种共模电压调整方法、装置及控制系统


[0001]本申请涉及电子
，尤其涉及一种共模电压调整方法、装置及控制系统。

技术介绍

[0002]三相三电平逆变器具有输出电平多、电压应力小、纹波电流小、谐波特性好等优势，因此在电力电子领域得到了广泛应用。通常通过在脉宽调制波中注入三相共模电压，可以提升三相三电平逆变器直流电压利用率，降低开关损耗、优化谐波特性等效果。
[0003]三相三电平逆变器的共模电压注入控制方法包括连续脉冲宽度调制(continuous pulse width modulation，CPWM)和不连续脉冲宽度调制(discontinuous pulse width modulation，DPWM)。但是采用CPWM时，流过三相三电平逆变器母线电容的纹波电流相对较小，会导致三相三电平逆变器的开关器件功率增大，影响效率；采用DPWM时，三相三电平逆变器的开关器件的开关功率较小，但流过母线电容的纹波电流相对较大。
[0004]相关技术还提出，在三相三电平逆变器的漏电电流、调制等满足预设条件时，将CPWM转换为DPWM或将DPWM转换为CPWM，但是该方式虽然可以减少纹波电流和开关器件的损耗，但是在调制方式切换时，未考虑到三相三电平逆变器当前的工作情况，直接切换易损耗器件的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种共模电压调整方法、装置及控制系统，用以减少器件的损耗程度，延长器件的使用周期。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种共模电压调整方法，该调整方法可应用于控制器，其中，控制器用于生成控制电压逆变电路的控制指令。该电压逆变电路可将交流电压转换成直流电压，该电压逆变电路可通过逆变器来实现，也可过其他电路来实现，如：开关电路、滤波电路等，本申请在此不具体限定电压逆变电路的实现形式。在执行本申请的共模电压调整方法时，控制器可执行如下：
[0007]根据第一调制方式生成第一共模电压的注入指令；第一共模电压的注入指令用于控制电压逆变电路输出第一共模电压；控制器根据第二调制方式生成第二共模电压的注入指令；第二共模电压的注入指令用于控制电压逆变电路输出第二共模电压；在转换调制方式的时间段内，控制器根据第一共模电压的注入指令与第二共模电压的注入指令，生成第三共模电压的注入指令；第三共模电压的注入指令用于控制电压逆变电路输出第三共模电压；在转换调制方式的时间段内的任一时刻，第三共模电压在第一共模电压与第二共模电压之间；第三共模电压从第一共模电压转换成第二共模电压，或第三共模电压从第二共模电压转换成第一共模电压；其中，第一调制方式为连续调制；第二调制方式为非连续调制。
[0008]本申请中，控制器根据不同的调制方式生成不同的共模电压注入指令，在转换调制方式时，控制器参考了不同的共模电压注入指令(第一共模电压注入指令和第二电压共模注入指令)的情况，得到转换调制方式时间段内的第三共模电压的注入指令，且电压逆变
电路在第三共模电压注入指令的作用下输出的第三共模电压是从第一共模电压缓变至第二共模电压，或从第二共模电压缓变至第一共模电压。该方式可在调制方式转换时，减少对电压逆变电路的器件的损害，进一步地还可以延长器件的使用周期。
[0009]在一种可能的实现方式中，控制器可获取预存的模式因子；模式因子用于指示第二共模电压的注入指令的权重值；通过对第一共模电压的注入指令、第二共模电压的注入指令以及模式因子加权计算，生成第三共模电压的注入指令。
[0010]需要说明的是，为了在调整共模电压的脉冲宽度时，减少器件的损耗，本申请引入了模式因子。在电压逆变电路转换调制方式的时间段内，将模式因子作为权重值对注入指令进行加权计算得到第三共模电压的注入指令。该方式综合考虑了转换时间段内各调制方式对应的共模电压的注入指令对共模电压的影响，可通过共模电压的注入值(共模电压的注入指令与共模电压的注入值一一对应)的缓慢变化实现对电压逆变电路共模电压的脉冲宽度的调整。该方式可避免调制方式间的瞬间切换，可减少器件的损耗程度。此外，在器件损耗程度降低的情况下，器件的使用寿命也可以进一步得到延长。
[0011]在一种可能的实现方式中，模式因子可随时间的增长指数递增，或模式因子可随时间的增长指数递减，或模式因子可随时间的增长阶梯递减以及模式因子可随时间的增长阶梯递增。
[0012]需要说明的是，模式因子随着时间按照上述方式变化，可以保证在转换调制方式的时间段内共模电压是缓慢变化，而非突变的，该方式可以减少对器件的损耗程度。
[0013]在一种可能的实现方式中，第一共模电压的注入指令的权重值与模式因子加和后为1。
[0014]在转换调制方式的时间段内，第一调制方式与第二调制方式切换的情况下，通过模式因子指示第二共模电压的注入指令的权重值，显然可知第一共模电压的注入指令的权重值为1减去模式因子的取值。该方式可以保证第三共模电压在转换调制方式的时间段内连续缓慢变化。
[0015]在一种可能的实现方式中，若模式因子为1，第三共模电压与第二共模电压相同；若模式因子为0，第三共模电压与第一共模电压相同。
[0016]在一种可能的实现方式中，第一调制方式为CPWM，第二调制方式为DPWM。
[0017]需要说明的是，采用CPWM进行调制时，流经电压逆变电路母线电容的纹波电流较小，采用DPWM进行调制时，电压逆变电路中的开关器件损耗较小。本申请在调制方式转换的时间段内，考虑了两种调制方式的共模电压注入指令，使得本申请在调制方式切换时，既可以保证母线电容的纹波电流较小，又可以保证不会过多损耗开关器件。第二方面，本申请实施例提供一种共模电压调整装置，包括：控制器和电压逆变电路；
[0018]控制器可用于根据第一调制方式生成第一共模电压的注入指令；第一共模电压的注入指令用于控制电压逆变电路输出第一共模电压；以及根据第二调制方式生成第二共模电压的注入指令；第二共模电压的注入指令用于控制电压逆变电路输出第二共模电压；在转换调制方式的时间段内，控制器根据第一共模电压的注入指令与第二共模电压的注入指令，生成第三共模电压的注入指令；第三共模电压的注入指令用于控制电压逆变电路输出第三共模电压；在转换调制方式的时间段内的任一时刻，第三共模电压在第一共模电压与第二共模电压之间；第三共模电压从第一共模电压转换成第二共模电压，或第三共模电压
从第二共模电压转换成第一共模电压。
[0019]电压逆变电路可用于接收第三共模电压注入指令，输出第三共模电压；其中，第一调制方式为连续调制；第二调制方式为非连续调制。
[0020]在一种可能的实现方式中，控制器具体用于：获取预存的模式因子；模式因子用于指示第二共模电压的注入指令的权重值；通过对第一共模电压的注入指令、第二共模电压的注入指令以及模式因子加权计算，生成第三共模电压的注入指令。
[0021]在一种可能的实现方式中，模式因子随时间的增长指数递增，或模式因子随时间的增长指数递减，或模式因子随时间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共模电压调整方法，所述方法应用于控制器，所述控制器用于生成控制电压逆变电路的控制指令，其特征在于，包括：所述控制器根据第一调制方式生成第一共模电压的注入指令；所述第一共模电压的注入指令用于控制所述电压逆变电路输出第一共模电压；所述控制器根据第二调制方式生成第二共模电压的注入指令；所述第二共模电压的注入指令用于控制所述电压逆变电路输出第二共模电压；在转换调制方式的时间段内，所述控制器根据所述第一共模电压的注入指令与所述第二共模电压的注入指令，生成第三共模电压的注入指令；所述第三共模电压的注入指令用于控制所述电压逆变电路输出第三共模电压；在所述转换调制方式的时间段内的任一时刻，所述第三共模电压在所述第一共模电压与所述第二共模电压之间；所述第三共模电压从所述第一共模电压转换成所述第二共模电压，或所述第三共模电压从所述第二共模电压转换成所述第一共模电压；其中，所述第一调制方式为连续调制；所述第二调制方式为非连续调制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述第一共模电压的注入指令与所述第二共模电压的注入指令，生成第三共模电压的注入指令，包括：获取预存的模式因子；所述模式因子用于指示所述第二共模电压的注入指令的权重值；通过对所述第一共模电压的注入指令、所述第二共模电压的注入指令以及所述模式因子加权计算，生成所述第三共模电压的注入指令。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模式因子随时间的增长指数递增，或所述模式因子随时间的增长指数递减，或所述模式因子随时间的增长阶梯递减，或所述模式因子随时间的增长阶梯递增。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一共模电压的注入指令的权重值与所述模式因子加和后为1。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述模式因子为1，所述第三共模电压与所述第二共模电压相同；若所述模式因子为0，所述第三共模电压与所述第一共模电压相同。6.根据权利要求1
‑
5中任一所述的方法，其特征在于，所述第一调制方式为连续脉冲宽度调制CPWM，所述第二调制方式为不连续脉冲宽度调制DPWM。7.一种共模电压调整装置，其特征在于，包括：控制器和电压逆变电路；所述控制器用于根据第一调制方式生成第一共模电压的注入指令；所述第一共模电压的注入指令用于控制所述电压逆变电路输出第一共模电压；以及根据第二调制方式生成第二共模电压的注入指令；所述第二共模电压的注入指令用于控制所述电压逆变电...

【专利技术属性】
技术研发人员：于心宇，辛凯，郭海滨，许富强，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：