【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电路领域，更具体的，涉及一种功率变换器和供电系统。
技术介绍
1、功率变换器被广泛应用在电力系统中，对功率变换器可以采用双极性调制对功率变换器进行控制，即控制功率变换器中的桥臂可以在一个开关周期内输出正向电平、反向电平和零电平三种电平以拟合正弦交流电，提高电能的质量，其中，在输出零电平时会引起流入功率变换器中正、负母线电容的电流不同，会导致功率变换器正、负直流母线电压不平衡，由于双极性调制时，输出三种电平，可以降低零电平的持续较短，降低对正、负直流母线电压的影响，使得正、负直流母线电压不平衡程度在容忍范围内，保证功率变换器可以正常运行。
2、但是，采用双极性调制时需要桥臂在一个开关周期内输出三种电平，会导致由于频繁开关功率变换器中桥臂上的开关管而引起的功耗上升。为了降低功耗，提出了单极性调制对功率变换器进行控制，即控制功率变换器中的桥臂可以在一个开关周期内输出正向电平和零电平两种电平以拟合正弦交流电，但是采用单极性调制时会提高零电平的持续时间，增加正、负直流母线电压不平衡程度，严重情况下正、负直流母线电压显著不均，影响功率变换器的运行效率。
3、因此，如何在正、负直流母线电压的不平衡程度在容忍范围内的情况下，降低功率变换器的功耗成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种功率变换器，通过控制功率变换电路中的桥臂输出三种电平或两种电平，使得功率变换器中功率变换电路的中点电压保持平衡，提高输出电能的质量，降低功率变换器的功耗。
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3、需要说明的是，本申请中直流母线电容包括正母线电容和负母线电容，其中，正母线电容连接正直流母线，负母线电容连接负直流母线，正母线电容和负母线电容串联。
4、本申请中，桥臂可以混合输出三种电平和两种电平，输出的电平经过后续滤波电路等可以拟合为交流电。相比于纯输出两种电平，本申请中的桥臂可以减少输出零电平的时间，减少由于零电平引起的正负母线电压不平衡，此外，通过三种电平拟合交流电的效果强于通过两种电平拟合交流电，从而可以提高输出电能的质量；相比于纯输出三种电平，本申请中的桥臂可以减少开关管的开关频率，从而降低开关管的功耗，使得电路在电能质量和功耗上取得平衡。
5、通过考虑正母线电容和负母线电容的压差以及桥臂输出电流，可以保证功率变换电路的中点电压平衡，提高功率变换器的稳定性。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，控制电路具体用于：响应于预设条件满足，控制所述桥臂由第二调制模式切换为第一调制模式；
7、预设条件包括以下任一条件：
8、条件1：v+-v-≥vlimit1＞0且0＜ilimit1≤i≤ilimit2；
9、条件2：v+-v-≥vlimit1＞0且ilimit3≤i≤ilimit4＜0；
10、条件3：v+-v-≤vlimit2＜0且0＜ilimit1≤i≤ilimit2；
11、条件4：v+-v-≤vlimit2＜0且-ilimit3≤i≤ilimit4＜0，
12、其中，v+表示正母线电容两端的电压，v-表示负母线电容两端的电压，i表示桥臂的输出电流，vlimit1表示预设的第一电压阈值，vlimit2表示预设的第二电压阈值，ilimit1表示预设的第一电流阈值，ilimit2表示预设的第二电流阈值，ilimit3表示预设的第三电流阈值，ilimit4表示预设的第四电流阈值。
13、本申请中，通过正母线电容和负母线电容的压差以及桥臂输出电流判断正负母线电压的不平衡程度，在不平衡程度超过预设时使用第一调制模式以降低零电平的持续时间，可以保证功率变换电路的中点电压平衡，提高功率变换器的稳定性；在不平衡程度超过预设时使用第二调制模式以降低开关管的开关频率，可以减小开关管的功耗。
14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在第一调制模式下，
15、t1＞t2，且
16、t3＜t4，
17、其中，t1表示上述条件1满足时桥臂在一个开关周期内输出反向电平的持续时间，t2表示条件2满足时桥臂在一个开关周期内输出反向电平的持续时间，t3表示条件3满足时桥臂在一个开关周期内输出反向电平的持续时间，t4表示条件4满足时桥臂在一个开关周期内输出反向电平的持续时间。
18、在上述条件1和条件2中，正母线电容两端的电压大于负母线电容两端的电压，需要减小对正母线电容的充电或增加对正母线电容的放电，在条件1下，由于桥臂的输出电流为正，桥臂输出反向电平相当于给正母线电容放电，在条件2下，由于桥臂的输出电流为正，桥臂输出反向电平相当于给正母线电容充电，当条件1下输出反向电平的持续时间大于条件2下输出反向电平的持续时间时，可以实现减小对正母线电容的充电或增加对正母线电容的放电，从而减小正母线电容两端的电压与负母线电容两端的电压之间的电压差，提高逆变电路的稳定性。通过合理调节不同条件下反向电平的持续时间，可以提高逆变电路的灵活性。
19、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，控制电路具体用于：响应于预设条件满足，控制桥臂由第二调制模式切换为第一调制模式；
20、预设条件包括以下任一条件：
21、条件5：v+-v-≥vlimit3＞0且0＜ilimit5≤i≤ilimit6；
22、条件6：v+-v-≤vlimit4＜0且ilimit7≤i≤ilimit8＜0，
23、其中，v+表示正母线电容两端的电压，v-表示负母线电容两端的电压，i表示桥臂的输出电流，vlimit3表示预设的第三电压阈值，vlimit4表示预设的第四电压阈值，ilimit5表示预设的第五电流阈值，ilimit6表示预设的第六电流阈值，ilimit7表示预设的第七电流阈值，ilimit8表示预设的第八电流阈值。
24、在上述方案中，减小了使用第一调制模式的情况，减小了第一调制模式的占比，可以减少开关管的开关频率，降低开关管的功耗。
25、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器直流侧的正极用于连接正直流母线，直流侧的负极用于连接负直流母线，所述功率变换器包括：功率变换电路、滤波电路和控制电路；
2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制电路具体用于：
3.根据权利要求2所述的功率变换器，其特征在于，在所述第一调制模式下，
4.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制电路具体用于：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换器还包括：
6.一种控制方法，应用于功率变换器，所述功率变换器直流侧的正极用于连接正直流母线，直流侧的负极用于连接负直流母线，所述功率变换器包括功率变换电路、滤波电路和控制电路；所述功率变换电路包括逆变电路和直流母线电容，所述直流母线电容连接在所述正直流母线和所述负直流母线之间，所述直流母线电容包括串联连接的正母线电容和负母线电容；所述逆变电路包括桥臂，所述桥臂输出端与所述滤波电路电连接，所述桥臂包括多个开关管，所述桥臂用于将输入的直流电转换为交流电；
7.根据权
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在所述第一调制模式下，
9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
10.根据权利要求6至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述功率变换器还包括检测电路，所述方法还包括：
11.一种供电系统，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的供电系统，其特征在于，所述电源包括：光伏组件和/或储能设备。
...【技术特征摘要】
1.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器直流侧的正极用于连接正直流母线，直流侧的负极用于连接负直流母线，所述功率变换器包括：功率变换电路、滤波电路和控制电路；
2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制电路具体用于：
3.根据权利要求2所述的功率变换器，其特征在于，在所述第一调制模式下，
4.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制电路具体用于：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换器还包括：
6.一种控制方法，应用于功率变换器，所述功率变换器直流侧的正极用于连接正直流母线，直流侧的负极用于连接负直流母线，所述功率变换器包括功率变换电路、滤波电路和控制电路；所述功率变换电路包括逆变电路和直流母线电容，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：于心宇，辛凯，占金祥，董明轩，
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：
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