【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子变换器，尤其涉及一种电流源逆变器及其控制方法、压缩机、家用电器。
技术介绍
1、随着vsi(voltage source inverter，电压源逆变器)遭遇瓶颈，csi(currentsource inverter，电流源逆变器)作为可实现高频、高温工作的备选项，重新受到了各界关注。
2、在传统的csi拓扑中，如图1所示，总是需要一个电流通路来防止直流母线及直流母线电感过电压，该电流通路主要通过开关管的控制信号交叠引入零矢量来实现，如图2所示，填充区域代表交叠部分，但是这样会导致开关管的额外损耗，同时由于需要权衡开关管的开关损耗和导通损耗，增加了csi的设计难度，也限制了csi在实际应用中的推广。
3、相关技术中，提出了一种改进型的csi拓扑，如图3所示，通过新增开关管m7和二极管d7引入零矢量，而在主回路的开关管控制过程中不再引入零矢量，从而在一定程度上降低了主回路的开关管的导通损耗，降低了csi的设计难度，但是由于逆阻串联单元(如开关管m1+二极管d1，等等)存在高电压降，使得导通损耗仍比较高。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电流源逆变器的控制方法，不仅可以降低开关管的导通损耗，提升电流源逆变器的效率，而且可以避免相间短路故障，提高了电流源逆变器的安全可靠性。
2、本专利技术的第二个目的在于提出一种电流源逆变器。
3、本
4、本专利技术的第四个目的在于提出一种家用电器。
5、本专利技术的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
6、为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种电流源逆变器的控制方法，电流源逆变器包括三相逆变桥和零电流开关，三相逆变桥的每相桥臂均包括上桥双向开关管和下桥双向开关管，零电流开关并联在三相逆变桥的直流母线之间，方法包括：在换流时刻到达之前，先控制换流前的第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态，再控制零电流开关处于导通状态；在换流时刻到达时，先控制换流后的第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态以进行换流，再控制零电流开关处于断开状态，最后再控制第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于导通状态。
7、根据本专利技术实施例的电流源逆变器的控制方法，通过在换流时刻到达之前，先控制换流前的第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态，再控制零电流开关处于导通状态，并在换流时刻到达时，先控制换流后的第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态以进行换流，再控制零电流开关处于断开状态，最后再控制第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于导通状态，可以避免相间短路故障，提高了电流源逆变器的安全可靠性，同时由于双向开关管具有较低的开通损耗，因而可以降低开关管的导通损耗，提升电流源逆变器的效率。
8、根据本专利技术的一个实施例，方法还包括：确定三相逆变桥的开关周期和调制度，并确定当前电流矢量的相位和所处扇区；根据开关周期、调制度、相位和扇区，确定第一非零矢量、第二非零矢量和零矢量的作用时间；根据第一非零矢量、第二非零矢量和零矢量的作用时间，确定换流时刻，其中，在一个开关周期内，换流时刻包括第一换流时刻和第二换流时刻。
9、根据本专利技术的一个实施例，根据第一非零矢量、第二非零矢量和零矢量的作用时间，确定换流时刻，包括：对第一非零矢量的作用时间与第一系数的乘积和零矢量的作用时间与第二系数的乘积进行求和得到第一换流时刻；对第一换流时刻、第二非零矢量的作用时间和零矢量的作用时间与第三系数的乘积进行求和得到第二换流时刻。
10、根据本专利技术的一个实施例，方法还包括：根据换流时刻、零矢量的作用时间和死区时间，确定第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态的第一开始时刻、零电流开关处于导通状态的第二开始时刻、零电流开关处于断开状态的第三开始时刻，第二非零矢量对应的上桥开关管和下桥开关管均处于导通状态的第四开始时刻。
11、根据本专利技术的一个实施例，根据换流时刻、零矢量的作用时间和死区时间，确定第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态的第一开始时刻、零电流开关处于导通状态的第二开始时刻、零电流开关处于断开状态的第三开始时刻，第二非零矢量对应的上桥开关管和下桥开关管均处于导通状态的第四开始时刻，包括：获取第一换流时刻或第二换流时刻与零矢量的作用时间与第四系数的乘积之间的差值得到第二开始时刻；获取第二开始时刻与死区时间之间的差值得到第一开始时刻；对第一换流时刻或第二换流时刻和零矢量的作用时间与第四系数的乘积进行求和得到第三开始时刻；对第三开始时刻和死区时间进行求和得到第四开始时刻。
12、根据本专利技术的一个实施例，确定三相逆变桥的调制度，包括：获取直流母线电流和三相逆变桥输出的目标基波电流峰值；根据直流母线电流和目标基波电流峰值确定调制度。
13、根据本专利技术的一个实施例，方法还包括：确定三相逆变桥存在开路故障时，控制零电流开关处于导通状态。
14、为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出一种电流源逆变器，包括：三相逆变桥，三相逆变桥的每相桥臂均包括上桥双向开关管和下桥双向开关管；零电流开关，零电流开关并联在三相逆变桥的直流母线之间；控制单元，控制单元与三相逆变桥和零电流开关相连，用于在换流时刻到达之前，先控制换流前的第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态，再控制零电流开关处于导通状态，并在换流时刻到达时，先控制换流后的第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态以进行换流，再控制零电流开关处于断开状态，最后再控制第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于导通状态。
15、根据本专利技术实施例的电流源逆变器，通过双向开关管构成三相逆变桥的每相桥臂，由于双向开关管具有较低的开通损耗，因而可以降低开关管的导通损耗，提升电流源逆变器的效率，同时，通过在换流时刻到达之前，先控制换流前的第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态，再控制零电流开关处于导通状态，并在换流时刻到达时，先控制换流后的第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态以进行换流，再控制零电流开关处于断开状态，最后再控制第二非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于导通状态，可以避免相间短路故障，提高了电流源逆变器的安全可靠性。
16、根据本专利技术的一个实施例，控制单元还用于：确定三相逆变桥的开关周期和调制度，并确定当前电流矢量的相位和所处扇区；根据开关周期、调制度、相位和扇区，确定第一非零矢量、第二非零矢量和零矢量的作用时间；根据第一非零矢量、第二非零矢量和零矢量的作用时间，确定换流时刻，其中，在一个开关周期内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电流源逆变器的控制方法，其特征在于，所述电流源逆变器包括三相逆变桥和零电流开关，所述三相逆变桥的每相桥臂均包括上桥双向开关管和下桥双向开关管，所述零电流开关并联在所述三相逆变桥的直流母线之间，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一非零矢量、所述第二非零矢量和所述零矢量的作用时间，确定所述换流时刻，包括：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述换流时刻、所述零矢量的作用时间和死区时间，确定所述第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态的第一开始时刻、所述零电流开关处于导通状态的第二开始时刻、所述零电流开关处于断开状态的第三开始时刻，所述第二非零矢量对应的上桥开关管和下桥开关管均处于导通状态的第四开始时刻，包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述三相逆变桥的调制度，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，
8.一种电流源逆变器，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的电流源逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
10.根据权利要求9所述的电流源逆变器，其特征在于，所述控制单元具体用于：
11.根据权利要求9或10所述的电流源逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
12.根据权利要求11所述的电流源逆变器，其特征在于，所述控制单元具体用于：
13.根据权利要求9所述的电流源逆变器，其特征在于，所述控制单元具体用于：
14.根据权利要求8所述的电流源逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
15.根据权利要求8所述的电流源逆变器，其特征在于，所述上桥双向开关管和所述下桥双向开关管均为源极相连的双驱动双晶体管、或漏极相连的双驱动双晶体管。
16.根据权利要求8所述的电流源逆变器，其特征在于，所述零电流开关包括反向串联的开关管和二极管。
17.根据权利要求16所述的电流源逆变器，其特征在于，所述开关管采用宽禁带半导体制成。
18.一种压缩机，其特征在于，包括：
19.一种家用电器，其特征在于，包括根据权利要求18所述的压缩机。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有电流源逆变器的控制程序，该电流源逆变器的控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一项所述的电流源逆变器的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电流源逆变器的控制方法，其特征在于，所述电流源逆变器包括三相逆变桥和零电流开关，所述三相逆变桥的每相桥臂均包括上桥双向开关管和下桥双向开关管，所述零电流开关并联在所述三相逆变桥的直流母线之间，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一非零矢量、所述第二非零矢量和所述零矢量的作用时间，确定所述换流时刻，包括：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述换流时刻、所述零矢量的作用时间和死区时间，确定所述第一非零矢量对应的上桥双向开关管和下桥双向开关管均处于逆阻状态的第一开始时刻、所述零电流开关处于导通状态的第二开始时刻、所述零电流开关处于断开状态的第三开始时刻，所述第二非零矢量对应的上桥开关管和下桥开关管均处于导通状态的第四开始时刻，包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述三相逆变桥的调制度，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种电流源逆变器，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的电流源逆变器，其特征在于，所述控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭秋阳，张宝玉，阮兆忠，
申请(专利权)人：合肥美的电冰箱有限公司，
类型：发明
国别省市：
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