三桥臂电流采样精度优化方法技术

本公开实施例中提供了一种三桥臂电流采样精度优化方法

【技术实现步骤摘要】
三桥臂电流采样精度优化方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电子电力
，具体涉及三桥臂电流采样精度优化方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]低成本逆变器中通常采用下桥臂三电阻采样方式进行电流采样，该方式需要保证采样点时刻位于
PWM
的零矢量时间，且要求零矢量时间大于有效采样窗口时间
。
[0003]如图1所示，图1是逆变器三桥臂电流采样系统的电路示意图，其中
S1
‑
S6
为功率开关管，
Ra、Rb、Rc
为三桥臂采样电阻，1为逆变器系统，2为电流采样单元，3为电流控制器，4为
PWM
调制模块
。
[0004]图2为
PWM
调制模块的工作示意图
。
在工作时，三相调制波和载波经过比较调制，产生三相
PWM
信号，当调制波幅值小于载波时，
PWM
信号为低，表示下桥臂开通
、
上桥臂关断，三相下桥臂都关闭的时刻即为零矢量时间
。
[0005]对于目前常用的
SPWM
和
SVPWM
调制方式，取调制度为
M
，开关周期为
Tpwm
，则
SPWM
和
SVPWM
调制对应的最短零矢量时间分别如
(1)
和
(2)
所示：
[0006][0007][0008]可以看到当调制度
M
增大时，零矢量时间
T
0m
将减小，进而实际采样窗口减小，导致采样点与开关动作时刻相隔较近，开关动作容易造成桥臂电流的振荡会增加采样点位置的噪声，从而降低了采样精度
。
[0009]针对上述缺陷，目前采用的解决方法有如下几种：
[0010]1)
限制
PWM
的最大调制度，但该方法会降低逆变器最大输出电压，降低系统电压利用率
。
[0011]2)
通过使用两相电流重构
PWM
脉宽较小的电流，该方法由于串扰的存在，其实际的改善效果有限
。
[0012]3)
将采样点移相和电流重构相结合，该方法在方法2的基础上，对有效采样的两相电流采样点时刻进行动态调制
。
但该方式实现复杂，对
MCU
资源要求较高，同时在高调制度情况下也不能够达到很好的效果
。

技术实现思路

[0013]有鉴于此，本公开实施例提供一种三桥臂电流采样精度优化方法
、
装置
、
设备及介质，至少部分解决现有技术中存在的问题
。
[0014]第一方面，本公开实施例提供了一种三桥臂电流采样精度优化方法，其包括：
[0015]计算当前采样时刻的三相调制波的幅值，并确定出三相调制波中的最大值以及最
小值；
[0016]根据所述最大值
、
最小值以及预设的调制度限制值，计算得到共模电压分量；
[0017]根据所述共模电压分量对所述三相调制波进行更新，获得更新后的三相调制波；
[0018]将更新后的三相调制波以及载波输入
PWM
调制模块以计算得到
PWM
信号；
[0019]根据所述
PWM
信号驱动逆变器三桥臂电流采样系统中的功率开关管的动作，以进行电流采样
。
[0020]根据本公开实施例的一种具体实现方式，根据所述最大值
、
最小值以及预设的调制度限制值，计算得到共模电压分量，具体包括：
[0021]判断最大值
Vu
是否大于预设的调制度限制值
Mlim
；
[0022]当判断所述最大值
Vu
大于所述调制度限制值
Mlim
时，将所述最大值
Vu
减去所述调制度限制值
Mlim
，得到初始共模电压分量；
[0023]比较所述初始共模电压分量与
(
‑
Vd
‑
k)
的大小，并将最终的共模电压分量
Vm
设置为所述初始共模电压分量与
(
‑
Vd
‑
k)
之间的较大者；其中，
Vd
为三相调制波中的最小值，
k
为三相调制波的最大幅值
。
[0024]根据本公开实施例的一种具体实现方式，当判断所述最大值
Vu
小于等于所述调制度限制值
Mlim
时，将最终的共模电压分量设置为
0。
[0025]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述调制度限制值为开关动作是否引起电流采样噪声的临界值
。
[0026]根据本公开实施例的一种具体实现方式，记当前采样时刻的三相调制波的幅值为
Va、Vb
和
Vc
，其对应的更新后的三相调制波的幅值为
Va1、Vb1
和
Vc1
，则有：
[0027]Va1
＝
Va+Vm
；
[0028]Vb1
＝
Vb+Vm
；
[0029]Vc1
＝
Vc+Vm。
[0030]根据本公开实施例的一种具体实现方式，当
PWM
调制模块基于
SPWM
调制时，则调制的最短零矢量时间为：
[0031][0032]当
PWM
调制模块基于
SVPWM
调制时，则调制的最短零矢量时间为：
[0033][0034]第二方面，本公开实施例提供了一种三桥臂电流采样精度优化装置，其包括：
[0035]最值确定单元，用于计算当前采样时刻的三相调制波的幅值，并确定出三相调制波中的最大值以及最小值；
[0036]共模电压分量计算单元，用于根据所述最大值
、
最小值以及预设的调制度限制值，计算得到共模电压分量；
[0037]更新单元，用于根据所述共模电压分量对所述三相调制波进行更新，获得更新后的三相调制波；
[0038]输入单元，用于将更新后的三相调制波以及载波输入
PWM
调制模块以计算得到
PWM
信号；
[0039]驱动单元，用于根据所述
PWM
信号驱动逆变器三桥臂电流采样系统中的功率开关管的动作，以进行电流采样
。
[0040]根据本公开实施例的一种具体实现方式，共模电压分量计算单元具体用于：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三桥臂电流采样精度优化方法，其特征在于，包括：计算当前采样时刻的三相调制波的幅值，并确定出三相调制波中的最大值以及最小值；根据所述最大值
、
最小值以及预设的调制度限制值，计算得到共模电压分量；根据所述共模电压分量对所述三相调制波进行更新，获得更新后的三相调制波；将更新后的三相调制波以及载波输入
PWM
调制模块以计算得到
PWM
信号；以及根据所述
PWM
信号驱动逆变器三桥臂电流采样系统中的功率开关管的动作，以进行电流采样
。2.
根据权利要求1所述的三桥臂电流采样精度优化方法，其特征在于，根据所述最大值
、
最小值以及预设的调制度限制值，计算得到共模电压分量，具体包括：判断最大值
Vu
是否大于预设的调制度限制值
Mlim
；当判断所述最大值
Vu
大于所述调制度限制值
Mlim
时，将所述最大值
Vu
减去所述调制度限制值
Mlim
，得到初始共模电压分量；以及比较所述初始共模电压分量与
(
‑
Vd
‑
k)
的大小，并将最终的共模电压分量
Vm
设置为所述初始共模电压分量与
(
‑
Vd
‑
k)
之间的较大者；其中，
Vd
为三相调制波中的最小值，
k
为三相调制波的最大幅值
。3.
根据权利要求2所述的三桥臂电流采样精度优化方法，其特征在于，当判断所述最大值
Vu
小于等于所述调制度限制值
Mlim
时，将最终的共模电压分量设置为
0。4.
根据权利要求1所述的三桥臂电流采样精度优化方法，其特征在于，所述调制度限制值为开关动作是否引起电流采样噪声的临界值
。5.
根据权利要求2所述的三桥臂电流采样精度优化方法，其特征在于，记当前采样时刻的三相调制波的幅值为
Va、Vb
和
Vc
，其对应的更新后的三相调制波的幅值为
Va1、Vb1
和
Vc1
，则有：
Va1
＝
Va+Vm
；
Vb1
＝
Vb+Vm
；
Vc1
＝
Vc+Vm。6.

【专利技术属性】
技术研发人员：许慧慧，瞿博，吴晓建，向礼，
申请(专利权)人：致瞻科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：