一种控制多电平逆变器电路中悬浮电容电压的方法及装置的制造方法_3

文档序号:9508091阅读:来源:国知局
持为预设稳定电压值。
[0069]在本实施例中,如果所述初级电容逆变单元11的输入端电压值PV没有大于预设电压值FV,就不需要调控第一悬浮电容的原有稳定电压值。所述控制所述第一悬浮电容的实际电压值保持为预设稳定电压值具体可为:如果所述第一悬浮电容的实际电压值没有大于预设稳定电压值,则对所述第一悬浮电容进行充电,使其达到预设稳定电压值并保持电压稳定。
[0070]步骤307、结束本次对第一悬浮电容电压的控制。
[0071]在本实施例中,对所述第一悬浮电容的电压控制可以看作实时调控,因此在进行一轮对第一悬浮电容的电压的控制后,还可以跳转至步骤301循环进行输入电压的读取以及第一悬浮电容电压的实时调控。
[0072]本发明实施例提供的一种控制多电平逆变器电路中悬浮电容电压的方法,首先实时监测并获取初级电容逆变单元的输入端电压值,然后将所述输入端电压值与预设电压值做比较,如果输入电压值大于预设电压值,则基于电压传感器或电阻分压电路实现第i个电平切换单元中第一悬浮电容实际电压值的监测,同时对第一悬浮电容进行充电使实际电压值达到所述第一悬浮电容预设稳定电压值与偏置电压值之和并作为实际稳定电压值。利用该方法,进一步实现了对至少一个电平切换单元的第一悬浮电容需要保持的平衡电压的动态调控,进而达到降低开关管应力,增大开关管选型途径的目的。
[0073]实施例三
[0074]本发明提供的一种控制多电平逆变器电路中悬浮电容电压的方法,具体实施在多电平逆变器中,由图1所示多电平逆变器电路的结构示意图可知,所述多电平逆变器包括初级电容逆变单元11和级联的m个电平切换单元12。其中,初级电容逆变单元11有更多种实现结构,本发明实施例三提供了几种初级电容逆变单元的实施方式,具体可以是图4A、图4B、图4C、图4D,其仅为是本发明实施例三提供的四种优选的初级电容逆变单元11的电路图。
[0075]参见图4A所示,该初级电容逆变单元11包括:第二电容C00、第三电容C01、第三开关管Q1、第四开关管Q2、第五开关管Q3、第六开关管Q4、第七开关管Q5和第八开关管Q6。其中,第二电容C00的第一端与电池板的正极,以及第三开关管Q1的第一端连接,第二电容C00的第二端与所述第三电容C01的第一端,以及所述第五开关管Q3的第二端、第六开关管Q4的第一端电连接;第三电容C01的第二端与电池板的负极,以及第八开关管Q6的第二端电连接;第三开关管Q1的第二端与第四开关管Q2的第二端,以及所述第一个电平切换单元中第一电容的第一端电连接;第四开关管Q2的第一端与第五开关管Q3的第一端电连接;第六开关管Q4的第二端和第七开关管Q5的第二端电连接,第七开关管Q5的第一端与第八开关管Q6的第一端,以及所述第一个电平切换单元中第一电容的第二端电连接。
[0076]另外,参见图4B所示,该初级电容逆变单元11包括:第二电容C00、第三电容CO 1、第三开关管Q1、第四开关管Q2、第五开关管Q3、第六开关管Q4、第七开关管Q5和第八开关管Q6。第二电容C00的第一端与所述电池板的正极,以及第三开关管Q1的第一端电连接,第二电容C00的第二端与第三电容C01的第一端,以及第五开关管Q3的第二端、第六开关管Q4的第一端电连接;第三电容C01的第二端与所述电池板的负极,以及第八开关管Q6的第二端电连接;第三开关管Q1的第二端与第四开关管Q2的第一端,以及第五开关管Q3的第一端电连接;第四开关管Q2的第二端与第一个电平切换单元中第一电容的第一端电连接;第六开关管Q4的第二端和第七开关管Q5的第二端,以及第八开关管Q6的第一端电连接;第七开关管Q5的第一端与第一个电平切换单元中第一电容的第二端电连接。
[0077]或者,参见图4C所示,初级电容逆变单元11包括:第二电容C00、第三电容CO 1、第四电容C02、第三开关管Q1、第四开关管Q2、第五开关管Q3、第六开关管Q4、第七开关管Q5和第八开关管Q6;。其中,第二电容C00的第一端与所述电池板的正极,以及第三开关管Q1的第一端电连接,第二电容C00的第二端与第四电容C02的第一端,以及第五开关管Q3的第二端电连接;第四电容C02的第二端与第六开关管Q4的第一端,以及第三电容C01的第一端电连接;第三电容C01的第二端与所述电池板的负极,以及第八开关管Q6的第二端电连接;第三开关管Q1的第二端与第四开关管Q2的第二端,以及所述第一个电平切换单元中第一电容的第一端电连接;第四开关管Q2的第一端与第五开关管Q3的第一端电连接;第六开关管Q4的第二端和第七开关管Q5的第二端电连接,第七开关管Q5的第一端与第八开关管Q6的第一端,以及所述第一个电平切换单元中第一电容的第二端电连接;
[0078]或者,参加图4D所示,初级电容逆变单元11包括:第二电容C00、第三电容CO 1、第四电容C02、第三开关管Q1、第四开关管Q2、第五开关管Q3、第六开关管Q4、第七开关管Q5和第八开关管Q6。其中,第二电容C00的第一端与所述电池板的正极,以及第三开关管Q1的第一端连接,第二电容C00的第二端与第四电容C02的第一端,以及第五开关管Q3的第二端电连接;第四电容C02的第二端与第六开关管Q4的第一端,以及第三电容C01的第一端电连接;第三电容C01的第二端与所述电池板的负极,以及第八开关管Q6的第二端电连接;第三开关管Q1的第二端与第四开关管Q2的第一端,以及第五开关管Q3的第一端电连接;第四开关管Q2的第二端与所述第一个电平切换单元中第一电容的第一端电连接;第六开关管Q4的第二端和第七开关管Q5的第二端,以及第八开关管Q6的第一端电连接;第七开关管Q5的第一端与所述第一个电平切换单元中第一电容的第二端电连接。
[0079]需要说明的是,所述电容的第一端是指电容的正极,第二端是指电容的负极,当所述开关管包括金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管时,所述开关管的第一端是指开关管的集电极,第二端是指开关管的发射极。
[0080]在本发明实施例三中,需要说明的是,本发明实施例提供的一种控制多电平逆变器电路中悬浮电容电压的方法适用于且不限定于由图4A至图4D的任一种初级电容逆变单元11电路与电平切换单元12组成的多电平逆变器。
[0081]实施例四
[0082]如图5A所示,本发明实施例四提供了一种控制多电平逆变器电路中悬浮电容电压的方法的优选实施例。本实施例基于上述实施例,对图1所示的多电平逆变器电路的结构示意图进一步具体化,给出了本发明的方法基于图5B的五电平逆变器中的优选实施例。
[0083]在图5B中,所述五电平逆变器的初级电容逆变单元11优选为上述实施例给出的如图4A所示的电路结构,且只包含1个电平转换单元12。所述电平转换单元12包括第一悬浮电容C1、第一开关管Q11和第二开关管Q21。在图5B的五电平逆变器中,通过开关管的开闭可以使端点0和输出端R之间形成五个电平信号输出。
[0084]进一步的,本发明实施例四给出了基于图5B所示五电平逆变器的两种工作模式下的优选实施例,两种工作模式分别如图5C和图f5D所示。在图5C所示的工作模式中,第三开关管Q1是导通的,第一开关管Q11和第八开关管Q6是关断的,所形成的电流走向通过箭头标注;在图f5D所示的工作模式中,第八开关管Q6是导通的,第二开关管Q21和第三开关管Q1是关断的,所形成的电流走向也通过箭头标注。
[0085]下面具体结合图5A,详细说明五电平逆变器在如图5C和图?两种工作模式下对第一悬浮电容电压的控制过程。如图5A所示,给出了本发明实施例的方法基于图5B所给的五电平逆变器实现第一悬浮电容电压控制的流程示意图。具体包括如下步骤:
[0086]步骤401、五电平逆变器基于电压测量设备获取初级电容逆变单元11输入端的电压值PV。
[0087]示例性的,电压测量设备可为电压传感器等能够测量电压值的设备。
[0088]步骤402、判定输入端的电压值PV是否大于预设电压值FV,若是,则执行步骤403;若否,则执行步骤406。
[0089]示例性的,可设定预设电压值FV为1000V。在本实施例中,针对图5C所示的第三开关管Q1导通,第一开关管Q11和第八开关管Q6关断的工作模式,此时AP两个端点间的电位相等,而第一悬浮电容C1的预设稳定电压值为PV/4,进而得到NB两个端点的电压为3PV/4,若输入电压值PV大于预设电压值FV,FV= 1000V,可认为输入的电压值PV过高,此时会增大NB两端点间开关管的应力,因此可选择增大第一悬浮电容C1的稳定电压。
[0090]在本实施例中,同理,针对图f5D所示的第八开关管Q6导通,第二开关管Q21和第三开关管Q1关断的工作模式,此时BN两个端点间的电位相等,而第一悬浮电容C1的预设稳定电压值
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