【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于光伏(photovoltaics，pv)应用的pv和太阳能逆变器(即功率逆变器)领域，并且大体上涉及使用多电平dc/ac转换器的应用。具体地，本专利技术涉及一种用于平衡多电平功率转换器中的dc电压的平衡器电路和用于控制平衡器电路的控制器。本专利技术尤其涉及一种用于中性点平衡器电路的方法。
技术介绍
1、光伏功率转换器系统包括基于各种类型多电平电路拓扑的三相dc/ac逆变器。在这种类型的功率转换器中，dc电压是几个dc链路电压的总和。dc链路之间的中间点(也称为中点)的电位将经历一些变化(周期性振荡)，这取决于电路、调制类型和操作条件。这种电压振荡是不合宜的，因为它们增加了dc链路电容器上的应力，并且，在电压振荡变得很大的情况下，它们可能会扰乱转换器操作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高效的控制方案和用于高效控制平衡器电路的相应控制器。
2、具体地，本专利技术的目的是提供一种用于控制平衡器电路的控制器和控制方法，所述平衡器电路能够根据需要调节不平衡程度。
3、该目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
4、本专利技术介绍了一种新的控制器和一种新的控制方法，用于操作多电平功率转换器中的中点平衡器电路。这种平衡器电路可用于多电平转换器中，以便将dc链路的各个部分之间的电压保持在恒定和相等的值。中点平衡器是一个功率转换器电路，它在部分dc链路电容器之间传输电荷，以保持它们
5、本专利技术提供了一种新的控制器和一种新的控制方法，用于平衡多电平功率转换器的dc链路中的中点。本专利技术针对pv应用的太阳能逆变器。但是，类似的方案也可用于使用多电平dc/ac转换器的其它应用。
6、下文提出的新控制方法和相关控制器可应用于多电平转换器，以减少部分dc链路中的振荡。以下描述的控制方法具有以下优点：
7、该控制方法在宽操作范围内使dc链路中点电压振荡可控、一致地降低。
8、该控制方法利用npb电路，其方式是对于给定的功率处理容量，它将中点电压振荡和相关影响最小化，例如，将通过dc链路电容器的rms电流值最小化。
9、该控制方法减少并最终停止npb在主逆变器的低功率转换电平下的动作，以便将对整体功率转换效率的影响最小化。
10、在用于具有分路电容的dc链路配置的情况下，该控制方法在低频电容器中具有主要优势，在整个操作范围内保持rms电流一致地降低。
11、该控制方法并不限于特定的平衡器电路拓扑，这里仅以降压升压为例。该控制方法可应用于各种类型的npb电路。
12、该控制方法也不限于特定的调制方法，例如dpwm1，并且可以应用于产生dc链路电压振荡的其它类型的调制方案。
13、在连接多个转换器的情况下，该控制方法可应用于交错dc/ac逆变器或dc链路。
14、该控制方法提供了一种高效、低复杂度的控制算法，其核心理念是基于dc链路电压振荡的检测。
15、该控制方法提供了鲁棒的控制特性，即对系统或电路参数值不敏感。
16、为了详细描述本专利技术，使用以下术语、缩略语和符号：
17、pv 光伏(photo-voltaic)
18、dc 直流(direct current)
19、ac 交流(alternating current)
20、pwm 脉宽调制(pulse width modulation)
21、dpwm 非连续脉宽调制(discontinuous pulse width modulation)
22、npb 中性点平衡器(neutral point balancer)
23、ups 不间断电源(uninterruptible power supply)
24、ev 电动车(electric vehicle)
25、在本专利技术中，描述了转换器，即功率转换器。功率转换器，也称为电力电子转换器，用于将电能从一种形式转换为另一种形式，例如在dc与ac或ac与dc之间转换，或在dc与dc之间转换，例如在低压dc与高压dc或中压dc之间转换。功率转换器还可以改变电压或频率或这些的某种组合。电力电子转换器基于电力电子开关，该电力电子开关可通过应用on/off逻辑(即pwm操作，通常由闭环控制算法命令)主动控制。
26、在本专利技术中，描述了平衡器电路。平衡器电路用于多电平功率转换器，以将dc链路的各个部分之间的电压保持在恒定和相等的值。中点平衡器是一个功率转换器电路，它在部分dc链路电容器之间传输电荷，以保持它们的平衡。该平衡器电路的操作原理是在dc链路的不同部分之间传输瞬时功率。这种功率传输反映在dc链路电容器中存储的能量中，即反映在电容器电压上的电容器电荷中。通过在dc链路部分之间适当地传输电荷，平衡器电路可以减少功率转换器的中间点(也称为中点)的振荡，并实现良好的中点平衡。本专利技术集中于ac-dc应用，尽管平衡器的一些方面可以建模为dc-dc转换器。
27、根据第一方面，本专利技术涉及一种用于控制平衡器电路的控制器，其中，所述控制器用于：确定功率转换器的第一直流(direct current，dc)链路上的第一dc链路电压值与所述功率转换器的第二dc链路上的第二dc链路电压值之间的差值；确定预定义电网频率的整次谐波的所述差值的相位角和幅度；基于所述相位角和所述幅度提供用于在所述第一dc链路与所述第二dc链路之间切换的切换信号，其中，所述控制器用于基于所述切换信号在幅度和方向上控制所述功率转换器的中点端子处的中点电流。
28、这种控制器提供了这样的优点，即用于高效控制平衡器电路的高效控制方案，具体是能够根据特定需要调节不平衡程度的控制方案，更具体地，以达到允许的最小不平衡，这将取决于设计。
29、第一dc链路电压值可以通过感测第一dc链路的dc总线电压并在adc采样后将感测到的电压传输到控制器来获得。
30、第二dc链路电压值是通过感测第二dc链路的dc总线电压并在adc采样后将感测到的电压传输到控制器来获得。
31、控制器可以向平衡器电路提供切换信号。
32、在控制器的示例性实现方式中，控制器用于基于锁相环确定差值的相位角。
33、当使用锁相环时，这种相位角检测可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于控制平衡器电路(130)的控制器(200)，其特征在于，所述控制器(200)用于：
2.根据权利要求1所述的控制器(200)，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的控制器(200)，其特征在于，
4.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的控制器(200)，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的控制器(200)，其特征在于，
7.根据权利要求5或6所述的控制器(200)，其特征在于，
8.根据权利要求5至7中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的控制器(200)，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的控制器(200)，其特征在于，
11.根据权利要求9或10所述的控制器(200)，其特征在于，
12.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的控制器(200)，其特征在于，
14.根据上述权利
15.根据权利要求12至14中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
16.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
17.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
18.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，所述控制器(200)用于：
19.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
20.根据权利要求3所述的控制器(200)，其特征在于，
21.一种平衡器电路(130)，其特征在于，用于控制功率转换器(110)的中点端子(113)处的中点电流(125)，所述平衡器电路(130)包括：
22.一种用于控制平衡器电路(130)的方法(700)，其特征在于，所述方法(700)包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于控制平衡器电路(130)的控制器(200)，其特征在于，所述控制器(200)用于：
2.根据权利要求1所述的控制器(200)，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的控制器(200)，其特征在于，
4.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的控制器(200)，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的控制器(200)，其特征在于，
7.根据权利要求5或6所述的控制器(200)，其特征在于，
8.根据权利要求5至7中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的控制器(200)，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的控制器(200)，其特征在于，
11.根据权利要求9或10所述的控制器(200)，其特征在于，
12.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(200)，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·佩德罗·罗萨多，王朝辉，弗朗西斯科·丹尼尔·弗赖耶多·费尔南德斯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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