全桥电路的脉宽调制方法、变换器及储能设备技术

一种全桥电路的脉宽调制方法，全桥电路包括第一桥臂和第二桥臂。该方法包括：获取调制信号的占空比；响应于当前时间的占空比的符号相较于前一时间的占空比的符号未发生改变输出第一控制信号以及第三控制信号；响应于当前时间的占空比的符号相较于前一时间的占空比的符号发生改变输出第二控制信号以及第四控制信号；第一控制信号控制第一桥臂的开关管以工频工作，第三控制信号控制第二桥臂的开关管以高频工作；第二控制信号控制第一桥臂的开关管以高频工作，第四控制信号控制第二桥臂的开关管以高频工作，减小在过零点附近全桥电路的输出波形的畸变。本申请还提供了一种采用上述全桥电路的脉宽调制方法的变换器以及储能设备。备。备。

【技术实现步骤摘要】
全桥电路的脉宽调制方法、变换器及储能设备


[0001]本专利技术涉及电力转换
，特别是涉及一种全桥电路的脉宽调制方法、变换器及储能设备。

技术介绍

[0002]现有技术中，储能设备可以实现直流/直流、直流/交流或交流/直流的转换。以实现直流/交流的储能设备为例，储能设备包括单相全桥逆变器。单相全桥逆变器包括全桥电路以及滤波电路。全桥电路包括四个开关管。为了降低开关损耗，可以采用一个桥臂的两个开关管以高频脉宽调制(Pulse width modulation,PWM)的方式进行动作，而另一个桥臂的两个开关管以工频频率进行动作，这样可以有效地降低开关损耗。根据单相全桥逆变器的桥臂输出电压的极性，高频脉宽调制可分为单极性调制和双极性调制。其中，单极性调制相对于双极性调制开关管损耗较小，同时减小了滤波电路中电感上的纹波电压，且具有较高的工作效率。在调制信号由正半周期切换至负半周期时(即过零点)，调制信号可能在正半周期切换至负半周期来回切换，导致以工频频率工作的开关管无法确认处于正半周期还是负半周期，进而可能导致输出电压的极性与实际期望极性相反。通常，采用在零点附近增大以工频频率工作的开关管的工作死区，实现输出电压的波形在过零点时平滑过渡。但，上述操作会导致输出电压的正弦波形在过零点时出现畸变，进而导致输出电压的谐波指标不达标。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种全桥电路的脉宽调制方法、变换器及储能设备，旨在解决现有技术中如何避免在过零点时输出电压的波形出现畸变且提高输出电压的谐波指标的问题。
[0004]一种全桥电路的脉宽调制方法，所述全桥电路包括第一桥臂和第二桥臂；所述方法包括：
[0005]获取调制信号的占空比；其中，所述占空比为在一个开关周期内调制信号中高电平的占比值，其可为正数或负数；所述占空比为正数时表示所述全桥电路的输出电压为正电压，所述，所述占空比为负数时表示所述全桥电路的输出电压为负电压；
[0006]响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号未发生改变输出第一控制信号以及第三控制信号；
[0007]响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号发生改变输出第二控制信号以及第四控制信号；
[0008]其中，所述第一控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以工频工作，所述第三控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作；所述第二控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以高频工作，所述第四控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作。
[0009]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提出一种变换器，所述变换器包括全桥电路以
及控制电路，所述全桥电路包括第一桥臂和第二桥臂；所述控制电路与所述全桥电路电性连接；所述控制电路用于：
[0010]获取调制信号的占空比；其中，所述占空比为在一个开关周期内调制信号中高电平的占比值，其可为正数或负数；所述占空比为正数时表示所述全桥电路的输出电压为正电压，所述，所述占空比为负数时表示所述全桥电路的输出电压为负电压；
[0011]响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号未发生改变，输出第一控制信号以及第三控制信号；
[0012]响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号发生改变，输出第二控制信号以及第四控制信号；
[0013]其中，所述第一控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以工频工作，所述第三控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作；所述第二控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以高频工作，所述第四控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作。
[0014]一种储能设备，所述储能设备包括电源电路以及变换器，所述变换器包括全桥电路以及控制电路；所述全桥包括第一桥臂和第二桥臂；所述控制电路与所述全桥电路电性连接；所述控制电路用于：
[0015]获取调制信号的占空比；其中，所述占空比为在一个开关周期内调制信号中高电平的占比值，其可为正数或负数；所述占空比为正数时表示所述全桥电路的输出电压为正电压，所述，所述占空比为负数时表示所述全桥电路的输出电压为负电压；
[0016]响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号未发生改变，输出第一控制信号以及第三控制信号；
[0017]响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号发生改变输出第二控制信号以及第四控制信号；
[0018]其中，所述第一控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以工频工作，所述第三控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作；所述第二控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以高频工作，所述第四控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作。
[0019]上述全桥电路的脉宽调制方法、变换器及储能设备，通过判断判断当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号是否发生变化，实现对所述调制信号过零点的检测，并在当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号产生变化时所述第一桥臂和所述第二桥臂均以高频工作，进而减小所述全桥电路的输出波形的畸变，提高所述储能设备输出波形的质量以及控制精度。同时，由于在过零点附近时所述输出波形的畸变减少，可降低所述储能设备对所述负载的冲击，提高所述储能设备的可靠性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术较佳实施方式的储能设备的模块示意图。
[0022]图2为图1中所述变换器以及控制电路的示意图。
[0023]图3为图2中所述载波、所述调制信号以及所述第一至第四开关管的波形示意图。
[0024]图4为本专利技术较佳实施方式的脉宽调制方法的流程图。
[0025]图5为图4中步骤S43的细化流程图。
[0026]主要元件符号说明
[0027]储能设备
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10
[0029]变换器
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20
[0030]负载
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30
[0031]控制电路
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[0032]全桥电路
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[0033]第一桥臂
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[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全桥电路的脉宽调制方法，所述全桥电路包括第一桥臂和第二桥臂；其特征在于：所述方法包括：获取调制信号的占空比；其中，所述占空比为在一个开关周期内调制信号中高电平的占比值，其可为正数或负数；所述占空比为正数时表示所述全桥电路的输出电压为正电压，所述，所述占空比为负数时表示所述全桥电路的输出电压为负电压；响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号未发生改变，输出第一控制信号以及第三控制信号；响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号发生改变，输出第二控制信号以及第四控制信号；其中，所述第一控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以工频工作，所述第三控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作；所述第二控制信号用于控制所述第一桥臂的开关管以高频工作，所述第四控制信号控制所述第二桥臂的开关管以高频工作。2.如权利要求1所述的全桥电路的脉宽调制方法，其特征在于，所述第一桥臂的开关管包括第一开关管和第二开关管；所述第二控制信号包括第一子信号、第二子信号、第三子信号以及第四子信号；所述第一子信号用于控制所述第一开关管关断，所述第二子信号用于控制所述第二开关管导通；所述第三子信号用于控制所述第一开关管导通，所述第四子信号用于控制所述第二开关管关断；所述响应于当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号发生改变输出第二控制信号，包括：响应当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号发生改变且当前时间的所述占空比大于预定值，输出所述第一子信号以及所述第二子信号；响应当前时间的所述占空比的符号相较于前一时间的所述占空比的符号发生改变且当前时间的所述占空比小于所述预定值，输出所述第三子信号以及所述第四子信号。3.如权利要求1所述的全桥电路的脉宽调制方法，其特征在于，所述全桥电路采用单极性调制方式。4.如权利要求1所述的全桥电路的脉宽调制方法，其特征在于，所述占空比在第一阈值和第二阈值之间变化。5.一种变换器，所述变换器包括全桥电路以及控制电路，所述全桥电路包括第一桥臂和第二桥臂；所述控制电路与所述全桥电路电性连接；其特征在于：所述控制电路用于：获取调制信号的占空比；其中，所述占空比为在一个开关周期内调制信号中高电平的占比值，其可为正...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文俊，孙中伟，林彬，张少育，
申请(专利权)人：深圳市华宝新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：