本发明涉及三相逆变电路控制技术领域，具体而言，涉及一种死区补偿方法、一种死区补偿电路、一种电力电子设备和一种计算机可读存储介质。
背景技术：
三相电机的主回路拓扑结构为：由以电压源提供直流电压，然后通过三相全桥逆变电路，产生可调的电压输出为电机转子激励，该激励通常为pwm(pulse-widthmodulation，脉宽调制)，对于三相全桥逆变电路而言，它的每一相电路由两个带续流二极管的功率开关器件串联而成，如图1所示，通常称与直流电源vdc的正极相连的为上桥臂功率开关器件t1，与直流电源的负极相连的为下桥臂功率开关器件t2，为了避免因同一相电路的上桥臂功率开关器件t1和功率开关器件下桥臂t2同时导通，即避免由于任一相电路的两桥臂功率开关器件直通而三相逆变电路导致短路，通常在pwm驱动信号中加入死区时间(timedelay，记作参数tdt标识)，加入了死区时间的pwm驱动信号传输通过栅极g1驱动上桥臂功率开关器件t1的导通与截止，同时，通过栅极g2驱动下桥臂功率开关器件t2的导通与截止。
如图2所示，tpwm表征预设的pwm周期时长，一个桥臂上的两个功率开关器件对应的理想导通信号分别如曲线202和曲线204所示，u＝0的时刻为两个功率开关器件切换导通状态的时刻。为了避免任一相桥臂的短路，需要插入死区时间td，以保证同一时刻一个桥臂上只有一个功率开关器件导通，因此，一个桥臂上的两个功率开关器件对应的实际导通信号如曲线206和曲线208所示。
由于死区时间td的加入会导致实际输出电压波形产生畸变，进而影响入网电流谐波，会使得实际输出电压能力降低，因此，需要对死区电压进行前馈补偿。
相关技术中，对于死区电压进行前馈补偿通常采用以下两种方案：
(1)对三相电流进行采样，将采样的交流电流变换到同步坐标系下的直流电流，在直流下进行低通滤波(low-passfilter，lpf)，然后再进行坐标逆变换，再次变换到三相交流静止坐标系下，利用该电流值进行死区电压极性判断。
(2)将控制外环的电流给定进行坐标变换，变换到三相静止坐标系下，在三相静止坐标系下使用三相电流的极性进行死区电压补偿。
上述死区电压的前馈补偿方案存在诸多技术缺陷如下：
(1)用反馈电流再滤波后再还原的方案，由于滤波器的存在会导致响应的滞后，大动态的时候响应错误。
(2)由于死区效应的存在，三相逆变电路电压输出能力下降。上述两种方案都是在三相静止坐标系下进行的补偿，电流环的输出电压限幅并没有根据死区电压的影响进行自适应的调整。这样会导致电流环调节器输出电压给定超过了三相逆变电路的实际输出能力，降低了电流环控制器在调制饱和情况下的退饱和速度。
(3)上述两种方案都需要进行坐标逆变换，计算量较大，其中，采用采样电流的方案还需要进行坐标正变换和滤波计算，这就导致死区补偿的响应时间延迟。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提供一种死区补偿方法。
本发明的另一个目的在于提供一种死区补偿电路。
本发明的另一个目的在于提供一种电力电子设备。
本发明的另一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种死区补偿方法，包括：将母线三相电压转换为电压矢量；根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，首先，通过将母线三相电压转换为d-q轴的电压矢量，减小了确定死区补偿电压的计算量，其次，通过给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，避免了滤波处理步骤，提高了死区补偿系统的响应速率，最后，通过根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了反坐标变化的计算量。
具体地，首先根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，其次获取电压矢量对应的电压相位角，再次将相位夹角和电压矢量的相位相加求和，得到电流矢量的电流相位角，最后根据电流矢量、电流矢量相位角、电压矢量和电压矢量相位角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
其中，当三相逆变电路处于逆变工作状态下时，可以根据电机中转子的角度求得对应的电压矢量相位角，当三相逆变电路处于整流工作状态下时，此时的电压矢量位于坐标系的横轴，因此，对应的电压矢量相位角为零。
另外，还可以通过根据给定的功率因数确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，对应的计算公式为：δθ＝arccosη，其中，δθ表征相位夹角，η表征给定的功率因数。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流；根据q轴采样电流、给定q轴电流和相位夹角生成对应的q轴电压；根据d轴采样电流、给定d轴电流和相位夹角生成对应的d轴电压；确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线；判断电压矢量是否超出输出电压六边形曲线的幅值范围；在判定电压矢量未超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，确定q轴电压为q轴实际输出电压，以及确定d轴电压为d轴实际输出电压。
在该技术方案中，通过采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流，提高了q轴采样电流和d轴采样电流的准确性，通过确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线，获取三相逆变电路实际输出电压阈值，并根据输出电压六边形曲线对电压矢量进行限幅处理，提高了三相逆变电路输出电压的稳定性，降低了三相逆变电路超阈值输出电压的可能性，有利于三相电机的稳定运行。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在判定电压矢量超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，按照第一预设公式计算q轴限幅电压和d轴限幅电压；确定q轴限幅电压为q轴实际输出电压，以及确定q轴限幅电压为d轴实际输出电压，其中，第一预设公式包括：uq_max＝uq2_max-udtc_q，ud_max＝ud2_max-udtc_d，uq_max表征q轴限幅电压，uq2_max表征q轴电压实际输出最大值，udtc_q表征q轴死区uα1补偿电压，ud_max表征d轴限幅电压，ud2_max表征d轴电压实际输出最大值，udtc_d表征d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，通过第一预设公式确定q轴限幅电压和d轴限幅电压，进一步限定了三相逆变电路输出电压的阈值，并将限幅电压作为电压矢量超出输出电压六边形曲线时对应的实际输出电压，提高了三相逆变电路运行的可靠性，有利于三相逆变电路输出稳定的电压，提高了三相逆变电路的使用寿命。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体包括：计算相位夹角与电压矢量的相位角的和值，并将和值确定为电流矢量的相位角；根据母线三相电压对应的预设死区时间、对应的预设pwm周期时长、对应的电压幅值、电流矢量的相位角和第四预设公式，计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，其中，第四预设公式包括：
在该技术方案中，通过第四预设公式计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了获取死区电压过程中的计算量，提高了计算死区补偿电压的准确性和计算速度，省略了滤波处理步骤，进而降低了死区电压的前馈补偿滞后的可能性，提高了死区电压的前馈补偿的可靠性。
另外，通过电流矢量过零点的相位角所属的范围确定比例系数k，提高了确定比例系数k的准确性和可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体还包括：根据给定q轴电流、给定d轴电流和第二预设公式，计算相位夹角，其中，第二预设公式包括：
在该技术方案中，通过第二预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体还包括：根据母线三相电压的功率因数和第三预设公式确定相位夹角，其中，第三预设公式包括：
在该技术方案中，通过第三预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
根据本发明的第二方面的技术方案，提供了一种死区补偿电路，包括：a/d采样模块，用于采集母线三相电压；3/2变换模块，连接至a/d采样模块的输出端，用于将母线三相电压转换为对应的电压矢量；死区补偿模块，接入给定q轴电流和给定d轴电流，并根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，进而根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，首先，通过将母线三相电压转换为d-q轴的电压矢量，减小了确定死区补偿电压的计算量，其次，通过给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，避免了滤波处理步骤，提高了死区补偿系统的响应速率，最后，通过根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了反坐标变化的计算量。
具体地，首先根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，其次获取电压矢量对应的电压相位角，再次将相位夹角和电压矢量的相位相加求和，得到电流矢量的电流相位角，最后根据电流矢量、电流矢量相位角、电压矢量和电压矢量相位角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
其中，当三相逆变电路处于逆变工作状态下时，可以根据电机中转子的角度求得对应的电压矢量相位角，当三相逆变电路处于整流工作状态下时，此时的电压矢量位于坐标系的横轴，因此，对应的电压矢量相位角为零。
另外，还可以通过根据给定的功率因数确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，对应的计算公式为：δθ＝arccosη，其中，δθ表征相位夹角，η表征给定的功率因数。
在上述任一技术方案中，优选地，3/2变换模块还用于：将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流；死区补偿电路还包括：d-q轴电流控制模块，d-q轴电流控制模块的输入端连接至3/2变换模块的输出端，d-q轴电流控制模块的输出端连接至电压限幅模块的输入端，d-q轴电流控制模块用于根据q轴采样电流、给定q轴电流和相位夹角生成对应的q轴电压，根据d轴采样电流、给定d轴电流和相位夹角生成对应的d轴电压；电压限幅模块，电压限幅模块的输出端的实际输出电压反馈至d-q轴电流控制模块的输入端，用于在判定电压矢量未超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，确定q轴电压为q轴实际输出电压，以及确定d轴电压为d轴实际输出电压。
在该技术方案中，通过采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流，提高了q轴采样电流和d轴采样电流的准确性，通过确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线，获取三相逆变电路实际输出电压阈值，并根据输出电压六边形曲线对电压矢量进行限幅处理，提高了三相逆变电路输出电压的稳定性，降低了三相逆变电路超阈值输出电压的可能性，有利于三相电机的稳定运行。
在上述任一技术方案中，优选地，电压限幅模块还用于：在判定电压矢量超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，按照第一预设公式计算q轴限幅电压和d轴限幅电压；电压限幅模块还用于：确定q轴限幅电压为q轴实际输出电压，以及确定q轴限幅电压为d轴实际输出电压，其中，第一预设公式包括：uq_max＝uq2_max-udtc_q，ud_max＝ud2_max-udtc_d，uq_max表征q轴限幅电压，uq2_max表征q轴电压实际输出最大值，udtc_q表征q轴死区补偿电压，ud_max表征d轴限幅电压，ud2_max表征d轴电压实际输出最大值，udtc_d表征d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，通过第一预设公式确定q轴限幅电压和d轴限幅电压，进一步限定了三相逆变电路输出电压的阈值，并将限幅电压作为电压矢量超出输出电压六边形曲线时对应的实际输出电压，提高了三相逆变电路运行的可靠性，有利于三相逆变电路输出稳定的电压，提高了三相逆变电路的使用寿命。
在上述任一技术方案中，优选地，死区补偿模块还用于：计算相位夹角与电压矢量的相位角的和值，并将和值确定为电流矢量的相位角；死区补偿模块还用于：根据母线三相电压对应的预设死区时间、对应的预设pwm周期时长、对应的电压幅值、电流矢量的相位角和第四预设公式，计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，其中，第四预设公式包括：
在该技术方案中，通过第四预设公式计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了获取死区电压过程中的计算量，提高了计算死区补偿电压的准确性和计算速度，省略了滤波处理步骤，进而降低了死区电压的前馈补偿滞后的可能性，提高了死区电压的前馈补偿的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，死区补偿模块还用于：根据给定q轴电流、给定d轴电流和第二预设公式，计算相位夹角，其中，第二预设公式包括：
在该技术方案中，通过第二预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，死区补偿模块还用于：根据母线三相电压的功率因数和第三预设公式确定相位夹角，其中，第三预设公式包括：
在该技术方案中，通过第三预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：3/2逆变换模块，3/2逆变换模块的输入端连接至电压限幅模块的输出端，用于将q轴实际输出电压和d轴实际输出电压逆变换为三相补偿输出电压；支持向量机模块，支持向量机模块的输入端连接至3/2逆变换模块的输出端，用于确定三相补偿输出电压对应的三相占空比信号。
在该技术方案中，通过将q轴实际输出电压和d轴实际输出电压逆变换为三相补偿输出电压，由三相补偿输出电压确定对应的三相占空比信号，将三相占空比信号作为三相逆变电路的导通信号，提高了控制三相逆变电路导通的准确性，降低了死区时间对三相逆变电路输出电压的影响。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：锁相环模块，锁相环模块的输入端连接至a/d采样模块，锁相环模块的输出端连接至支持向量机模块的输入端，用于根据采集的母线三相电压的相位锁定三相补偿输出电压的相位。
在该技术方案中，通过根据采集的母线三相电压的相位锁定三相补偿输出电压的相位，提高了三相补偿输出电压的抗干扰能力，有利于提高三相占空比信号的准确性，进而提高了三相逆变电路输出电压的稳定性。
根据本发明的第三方面的技术方案，提供了一种电力电子设备，包括：本发明第二方面中任一项技术方案限定的死区补偿电路。
根据本发明的第四方面的技术方案，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被执行时实现如第一方面中任一项技术方案限定的死区补偿方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了现有技术中的一个实施例的三相逆变电路中的一相桥臂的拓扑示意图；
图2示出了现有技术中的一个实施例的死区作用时间的示意图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿方法的示意流程图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿电路的示意图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的输出电压六边形曲线的示意图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿模块的示意图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的电压电流矢量的示意图；
图8示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿电压波形的示意图；
图9示出了根据本发明的另一个实施例的死区补偿电压波形的示意图；
图10示出了根据本发明的又一个实施例的死区补偿电压波形的示意图；
图11示出了根据本发明的一个实施例的电力电子设备的示意框图；
图12示出了根据本发明的另一个实施例的死区补偿方法的示意流程图；
图13示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿电路的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图3示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿方法的示意流程图。
如图3所示，根据本发明的实施例的死区补偿方法，包括：步骤s302，将母线三相电压转换为电压矢量；步骤s304，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，首先，通过将母线三相电压转换为d-q轴的电压矢量，减小了确定死区补偿电压的计算量，其次，通过给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，避免了滤波处理步骤，提高了死区补偿系统的响应速率，最后，通过根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了反坐标变化的计算量。
具体地，首先根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，其次获取电压矢量对应的电压相位角，再次将相位夹角和电压矢量的相位相加求和，得到电流矢量的电流相位角，最后根据电流矢量、电流矢量相位角、电压矢量和电压矢量相位角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
其中，当三相逆变电路处于逆变工作状态下时，可以根据电机中转子的角度求得对应的电压矢量相位角，当三相逆变电路处于整流工作状态下时，此时的电压矢量位于坐标系的横轴，因此，对应的电压矢量相位角为零。
另外，还可以通过根据给定的功率因数确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，对应的计算公式为：δθ＝arccosη，其中，δθ表征相位夹角，η表征给定的功率因数。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流；根据q轴采样电流、给定q轴电流和相位夹角生成对应的q轴电压；根据d轴采样电流、给定d轴电流和相位夹角生成对应的d轴电压；确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线；判断电压矢量是否超出输出电压六边形曲线的幅值范围；在判定电压矢量未超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，确定q轴电压为q轴实际输出电压，以及确定d轴电压为d轴实际输出电压。
在该技术方案中，通过采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流，提高了q轴采样电流和d轴采样电流的准确性，通过确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线，获取三相逆变电路实际输出电压阈值，并根据输出电压六边形曲线对电压矢量进行限幅处理，提高了三相逆变电路输出电压的稳定性，降低了三相逆变电路超阈值输出电压的可能性，有利于三相电机的稳定运行。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在判定电压矢量超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，按照第一预设公式计算q轴限幅电压和d轴限幅电压；确定q轴限幅电压为q轴实际输出电压，以及确定q轴限幅电压为d轴实际输出电压，其中，第一预设公式包括：uq_max＝uq2_max-udtc_q，ud_max＝ud2_max-udtc_d，uq_max表征q轴限幅电压，uq2_max表征q轴电压实际输出最大值，udtc_q表征q轴死区uα1补偿电压，ud_max表征d轴限幅电压，ud2_max表征d轴电压实际输出最大值，udtc_d表征d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，通过第一预设公式确定q轴限幅电压和d轴限幅电压，进一步限定了三相逆变电路输出电压的阈值，并将限幅电压作为电压矢量超出输出电压六边形曲线时对应的实际输出电压，提高了三相逆变电路运行的可靠性，有利于三相逆变电路输出稳定的电压，提高了三相逆变电路的使用寿命。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体包括：计算相位夹角与电压矢量的相位角的和值，并将和值确定为电流矢量的相位角；根据母线三相电压对应的预设死区时间、对应的预设pwm周期时长、对应的电压幅值、电流矢量的相位角和第四预设公式，计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，其中，第四预设公式包括：
在该技术方案中，通过第四预设公式计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了获取死区电压过程中的计算量，提高了计算死区补偿电压的准确性和计算速度，省略了滤波处理步骤，进而降低了死区电压的前馈补偿滞后的可能性，提高了死区电压的前馈补偿的可靠性。
另外，通过电流矢量过零点的相位角所属的范围确定比例系数k，提高了确定比例系数k的准确性和可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体还包括：根据给定q轴电流、给定d轴电流和第二预设公式，计算相位夹角，其中，第二预设公式包括：
在该技术方案中，通过第二预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体还包括：根据母线三相电压的功率因数和第三预设公式确定相位夹角，其中，第三预设公式包括：
在该技术方案中，通过第三预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
下面结合图4至图10对根据本发明的实施例三进行具体说明。
图4示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿电路的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的输出电压六边形曲线的示意图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿模块的示意图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的电压电流矢量的示意图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿电压波形的示意图。
图9示出了根据本发明的另一个实施例的死区补偿电压波形的示意图。
图10示出了根据本发明的又一个实施例的死区补偿电压波形的示意图。
如图4所示，根据本发明的一个实施例的死区补偿电路400，包括：a/d采样模块402，用于采集母线三相电压；3/2变换模块404，连接至a/d采样模块402的输出端，用于将母线三相电压转换为对应的电压矢量；死区补偿模块406，接入给定q轴电流和给定d轴电流，并根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，进而根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，首先，通过将母线三相电压转换为d-q轴的电压矢量，减小了确定死区补偿电压的计算量，其次，通过给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，避免了滤波处理步骤，提高了死区补偿系统的响应速率，最后，通过根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了反坐标变化的计算量。
具体地，首先根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，其次获取电压矢量对应的电压相位角，再次将相位夹角和电压矢量的相位相加求和，得到电流矢量的电流相位角，最后根据电流矢量、电流矢量相位角、电压矢量和电压矢量相位角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
其中，当三相逆变电路处于逆变工作状态下时，可以根据电机中转子的角度求得对应的电压矢量相位角，当三相逆变电路处于整流工作状态下时，此时的电压矢量位于坐标系的横轴，因此，对应的电压矢量相位角为零。
另外，还可以通过根据给定的功率因数确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，对应的计算公式为：δθ＝arccosη，其中，δθ表征相位夹角，η表征给定的功率因数。
在上述任一技术方案中，优选地，3/2变换模块404还用于：将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流；死区补偿电路400还包括：d-q轴电流控制模块408，d-q轴电流控制模块408的输入端连接至3/2变换模块404的输出端，d-q轴电流控制模块408的输出端连接至电压限幅模块410的输入端，d-q轴电流控制模块408用于根据q轴采样电流、给定q轴电流和相位夹角生成对应的q轴电压，根据d轴采样电流、给定d轴电流和相位夹角生成对应的d轴电压；电压限幅模块410，电压限幅模块410的输出端的实际输出电压反馈至d-q轴电流控制模块408的输入端，用于在判定电压矢量未超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，确定q轴电压为q轴实际输出电压，以及确定d轴电压为d轴实际输出电压。
在该技术方案中，通过采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流，提高了q轴采样电流和d轴采样电流的准确性，通过确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线，获取三相逆变电路实际输出电压阈值，并根据输出电压六边形曲线对电压矢量进行限幅处理，提高了三相逆变电路输出电压的稳定性，降低了三相逆变电路超阈值输出电压的可能性，有利于三相电机的稳定运行。
在上述任一技术方案中，优选地，电压限幅模块410还用于：在判定电压矢量超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，按照第一预设公式计算q轴限幅电压和d轴限幅电压；电压限幅模块410还用于：确定q轴限幅电压为q轴实际输出电压，以及确定q轴限幅电压为d轴实际输出电压，其中，第一预设公式包括：uq_max＝uq2_max-udtc_q，ud_max＝ud2_max-udtc_d，uq_max表征q轴限幅电压，uq2_max表征q轴电压实际输出最大值，udtc_q表征q轴死区补偿电压，ud_max表征d轴限幅电压，ud2_max表征d轴电压实际输出最大值，udtc_d表征d轴死区补偿电压。
具体地，如图5所示，母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线为曲线502，对于任一时刻电压矢量504与曲线502相交时，对应的交点为c，此时，电压矢量504在uα轴的分量为uα1，在uβ轴的分量为uβ1，相应的c点的分量分别为uα2和uβ2。电压矢量504超出曲线502，根据第一预设公式计算q轴限幅电压uq2和d轴限幅电压ud2。
其中，电压矢量由图1所示的q轴电压uq1和d轴电压ud1确定。
在该技术方案中，通过第一预设公式确定q轴限幅电压和d轴限幅电压，进一步限定了三相逆变电路输出电压的阈值，并将限幅电压作为电压矢量超出输出电压六边形曲线时对应的实际输出电压，提高了三相逆变电路运行的可靠性，有利于三相逆变电路输出稳定的电压，提高了三相逆变电路的使用寿命。
在上述任一技术方案中，优选地，死区补偿模块406还用于：计算相位夹角与电压矢量的相位角的和值，并将和值确定为电流矢量的相位角；死区补偿模块406还用于：根据母线三相电压对应的预设死区时间、对应的预设pwm周期时长、对应的电压幅值、电流矢量的相位角和第四预设公式，计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，其中，第四预设公式包括：
在该技术方案中，通过第四预设公式计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了获取死区电压过程中的计算量，提高了计算死区补偿电压的准确性和计算速度，省略了滤波处理步骤，进而降低了死区电压的前馈补偿滞后的可能性，提高了死区电压的前馈补偿的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，死区补偿模块406还用于：根据给定q轴电流、给定d轴电流和第二预设公式，计算相位夹角，其中，第二预设公式包括：
在该技术方案中，通过第二预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
如图6所示，死区补偿模块406中还可以包括：相位角计算子模块4062，用于根据给定q轴电流iqref、给定d轴电流idref和第二预设公式，计算相位夹角δθ；d-q死区电压计算子模块4064，用于根据母线三相电压对应的预设死区时间、对应的预设pwm周期时长、对应的电压幅值、电流矢量的相位角θi和第四预设公式，计算q轴死区补偿电压udtc_q和d轴死区补偿电压udtc_d，其中，电压矢量参考ua轴的相位角为θu，ua轴用于记录母线三相电压中的a相的电压信号。
如图7所示，电流矢量is的相位角θi为电压矢量us的相位角θu与相位夹角δθ的和值，即θi＝θu+δθ。
在上述任一技术方案中，优选地，死区补偿模块406还用于：根据母线三相电压的功率因数和第三预设公式确定相位夹角，其中，第三预设公式包括：
在该技术方案中，通过第三预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：3/2逆变换模块，3/2逆变换模块的输入端连接至电压限幅模块410的输出端，用于将q轴实际输出电压和d轴实际输出电压逆变换为三相补偿输出电压；支持向量机模块412，支持向量机模块412的输入端连接至3/2逆变换模块的输出端，用于确定三相补偿输出电压对应的三相占空比信号。
在该技术方案中，通过将q轴实际输出电压和d轴实际输出电压逆变换为三相补偿输出电压，由三相补偿输出电压确定对应的三相占空比信号，将三相占空比信号作为三相逆变电路的导通信号，提高了控制三相逆变电路导通的准确性，降低了死区时间对三相逆变电路输出电压的影响。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：锁相环模块414，锁相环模块414的输入端连接至a/d采样模块402，锁相环模块414的输出端连接至支持向量机模块412的输入端，用于根据采集的母线三相电压的相位锁定三相补偿输出电压的相位。
在该技术方案中，通过根据采集的母线三相电压的相位锁定三相补偿输出电压的相位，提高了三相补偿输出电压的抗干扰能力，有利于提高三相占空比信号的准确性，进而提高了三相逆变电路输出电压的稳定性。
如图8所示，当相位夹角δθ＝0时，三相电压中a相的电压随时间变化的曲线为曲线802，电流矢量过零点的相位角随时间变化的曲线为曲线804，d轴死区补偿电压udtc_d随时间变化的曲线为曲线806，q轴死区补偿电压udtc_q随时间变化的曲线为曲线808。
如图9所示，当相位夹角δθ＝45°时，三相电压中a相的电压随时间变化的曲线为曲线902，电流矢量过零点的相位角随时间变化的曲线为曲线904，d轴死区补偿电压udtc_d随时间变化的曲线为曲线906，q轴死区补偿电压udtc_q随时间变化的曲线为曲线908。
如图10所示，当相位夹角δθ＝90°时，三相电压中a相的电压随时间变化的曲线为曲线1002，电流矢量过零点的相位角随时间变化的曲线为曲线1004，d轴死区补偿电压udtc_d随时间变化的曲线为曲线1006，q轴死区补偿电压udtc_q随时间变化的曲线为曲线1008。
图11示出了根据本发明的一个实施例的电力电子设备的示意图。
如图11所示，根据本发明的一个实施例的电力电子设备1100，包括：如图4所示的死区补偿电路400。
实施例一：
图12示出了根据本发明的另一个实施例的死区补偿方法的示意流程图。
如图12所述，根据本发明的另一个实施例的死区补偿方法，包括：步骤s1202，a/d更新；步骤s1204，系统保护；步骤s1206，锁相环计算；步骤s1208，母线电压控制；步骤s1210，网侧电流控制；步骤s1212，死区补偿；步骤s1214，输出电压限幅；步骤s1216，pwm更新。
实施例二：
图13示出了根据本发明的一个实施例的死区补偿电路示意图。
如图13所示，根据本发明的一个实施例的死区补偿电路，三相逆变电路的三个桥臂分别由开关管ta上和ta下、tb上和tb下、tc上和tc下构成，三相逆变电路两端并联有母线电容c，三相逆变电路的直流母线上设置有a/d采样电路，将采样值传输至pwm控制电路，作为pwm控制电路的输入值，pwm控制电路的输出端连接至开关管的控制端，控制开关管的导通和关断，pwm控制电路中包含有死区补偿电路，根据死区补偿电路输出的死区补偿电压调整输出的pwm波的占空比，实现调整开关管的通断时间，对开关管的通断时间进行前馈补偿。
其中，lc表征电抗器，r表征电阻，ss表征软启动开关，mcb表征主回路断路器，lg表征网侧等效电感。
根据本发明的实施例，还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被执行时实现以下步骤：将母线三相电压转换为电压矢量；根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，首先，通过将母线三相电压转换为d-q轴的电压矢量，减小了确定死区补偿电压的计算量，其次，通过给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，避免了滤波处理步骤，提高了死区补偿系统的响应速率，最后，通过根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了反坐标变化的计算量。
具体地，首先根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，其次获取电压矢量对应的电压相位角，再次将相位夹角和电压矢量的相位相加求和，得到电流矢量的电流相位角，最后根据电流矢量、电流矢量相位角、电压矢量和电压矢量相位角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压。
其中，当三相逆变电路处于逆变工作状态下时，可以根据电机中转子的角度求得对应的电压矢量相位角，当三相逆变电路处于整流工作状态下时，此时的电压矢量位于坐标系的横轴，因此，对应的电压矢量相位角为零。
另外，还可以通过根据给定的功率因数确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，对应的计算公式为：δθ＝arccosη，其中，δθ表征相位夹角，η表征给定的功率因数。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流；根据q轴采样电流、给定q轴电流和相位夹角生成对应的q轴电压；根据d轴采样电流、给定d轴电流和相位夹角生成对应的d轴电压；确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线；判断电压矢量是否超出输出电压六边形曲线的幅值范围；在判定电压矢量未超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，确定q轴电压为q轴实际输出电压，以及确定d轴电压为d轴实际输出电压。
在该技术方案中，通过采用3/2变换将母线三相电流转换为q轴采样电流和d轴采样电流，提高了q轴采样电流和d轴采样电流的准确性，通过确定母线三相电压在α-β坐标系中的输出电压六边形曲线，获取三相逆变电路实际输出电压阈值，并根据输出电压六边形曲线对电压矢量进行限幅处理，提高了三相逆变电路输出电压的稳定性，降低了三相逆变电路超阈值输出电压的可能性，有利于三相电机的稳定运行。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在判定电压矢量超出输出电压六边形曲线的幅值范围时，按照第一预设公式计算q轴限幅电压和d轴限幅电压；确定q轴限幅电压为q轴实际输出电压，以及确定q轴限幅电压为d轴实际输出电压，其中，第一预设公式包括：uq_max＝uq2_max-udtc_q，ud_max＝ud2_max-udtc_d，uq_max表征q轴限幅电压，uq2_max表征q轴电压实际输出最大值，udtc_q表征q轴死区uα1补偿电压，ud_max表征d轴限幅电压，ud2_max表征d轴电压实际输出最大值，udtc_d表征d轴死区补偿电压。
在该技术方案中，通过第一预设公式确定q轴限幅电压和d轴限幅电压，进一步限定了三相逆变电路输出电压的阈值，并将限幅电压作为电压矢量超出输出电压六边形曲线时对应的实际输出电压，提高了三相逆变电路运行的可靠性，有利于三相逆变电路输出稳定的电压，提高了三相逆变电路的使用寿命。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体包括：计算相位夹角与电压矢量的相位角的和值，并将和值确定为电流矢量的相位角；根据母线三相电压对应的预设死区时间、对应的预设pwm周期时长、对应的电压幅值、电流矢量的相位角和第四预设公式，计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，其中，第四预设公式包括：
在该技术方案中，通过第四预设公式计算q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了获取死区电压过程中的计算量，提高了计算死区补偿电压的准确性和计算速度，省略了滤波处理步骤，进而降低了死区电压的前馈补偿滞后的可能性，提高了死区电压的前馈补偿的可靠性。
另外，通过电流矢量过零点的相位角所属的范围确定比例系数k，提高了确定比例系数k的准确性和可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体还包括：根据给定q轴电流、给定d轴电流和第二预设公式，计算相位夹角，其中，第二预设公式包括：
在该技术方案中，通过第二预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，根据给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，并根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，具体还包括：根据母线三相电压的功率因数和第三预设公式确定相位夹角，其中，第三预设公式包括：
在该技术方案中，通过第三预设公式计算电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，提高了计算相位夹角的准确性和相位夹角的可靠性，进而提高了计算死区补偿电压的准确性，提高了死区补偿系统的可靠性。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提供了一种死区补偿方法、死区补偿电路、电力电子设备和计算机可读存储介质，首先，通过将母线三相电压转换为d-q轴的电压矢量，减小了确定死区补偿电压的计算量，其次，通过给定q轴电流和给定d轴电流确定电流矢量与电压矢量之间的相位夹角，避免了滤波处理步骤，提高了死区补偿系统的响应速率，最后，通过根据相位夹角确定对应的q轴死区补偿电压和d轴死区补偿电压，减少了反坐标变化的计算量。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。