级联功率单元的驱动方法、装置、存储介质和电子设备与流程

文档序号:33383300发布日期:2023-03-08 06:55阅读:41来源:国知局
级联功率单元的驱动方法、装置、存储介质和电子设备与流程

1.本技术涉及电力电子技术领域,具体而言,涉及一种级联功率单元的驱动方法、装置、存储介质和电子设备。


背景技术:

2.相关技术中,在级联功率单元的三相级联拓扑结构中某相级联拓扑结构中的功率单元存在故障时,通常将其它相级联拓扑结构上与故障的功率单元处于同级的功率单元共同屏蔽出主回路,再进行驱动控制,这种方案虽然可以保证级联功率单元中三相级联拓扑结构的输出线电压对称,但是降低了功率单元的利用率。


技术实现要素:

3.本技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。
4.为此,本技术的第一个方面在于提出一种级联功率单元的驱动方法。
5.本技术的第二个方面在于提出一种级联功率单元的驱动装置。
6.本技术的第三个方面在于提出另一种级联功率单元的驱动装置。
7.本技术的第四个方面在于提出一种可读存储介质。
8.本技术的第五个方面在于提出一种电子设备。
9.有鉴于此,根据本技术的一个方面,提出了一种级联功率单元的驱动方法,该级联功率单元包括三相级联拓扑结构,三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构均包括相互连接的第一数量的功率单元,该驱动方法包括:在至少一个功率单元处于故障状态的情况下,确定三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元的第二数量;根据第一数量和第二数量确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲;根据第一驱动脉冲驱动对应的每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元工作。
10.需要说明的是,本技术所提出的级联功率单元的驱动方法的执行主体可以是级联功率单元的驱动装置,为了更加清楚的对本技术提出的级联功率单元的驱动方法进行说明,下面技术方案中以级联功率单元的驱动方法的执行主体为级联功率单元的驱动装置进行示例性说明。
11.在该技术方案中,上述级联功率单元表示h桥级联单元,h桥级联单元表示由三相级联拓扑结构构成的控制电路;上述级联拓扑结构表示由第一数量的功率单元连接构成的结构;上述三相级联拓扑结构具体包括:a相级联拓扑结构、b相级联拓扑结构和c相级联拓扑结构。
12.具体地,驱动装置首先需要对上述三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构中的功率单元进行故障判断,并在确定至少一个功率单元处在故障状态时,确定每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量,即确定未处于故障状态的功率单元的第二数量。
13.具体而言,如果判断得出三相级联拓扑结构上的至少一个功率单元处在故障状态,则表明继续采用三相级联拓扑结构产生的驱动脉冲对其上的功率单元进行驱动,会导
致三相级联拓扑结构的输出线电压不对称,不利于三相级联拓扑结构所控制的设备的安全运行,因此,驱动装置需要先确定每相级联拓扑结构上的未处于故障状态的功率单元数量,即上述第二数量。具体而言,每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量根据每相级联拓扑结构上故障的功率单元数量和上述第一数量确定。
14.进一步地,驱动装置根据上述第一数量以及上述第二数量确定出上述三相级联拓扑结构中的每一相级联拓扑结构的驱动脉冲,即上述第一驱动脉冲。
15.具体而言,驱动装置根据上述第一数量以及上述第二数量可以明确每相级联拓扑结构对应的相位和对应的增益值,根据每相级联拓扑结构对应的相位可以计算出存在至少一个处在故障状态下的功率单元时,每相级联拓扑结构对应的调制波,根据每相级联拓扑结构对应的调制波结合每相级联拓扑结构对应的增益值可以确定出三相级联拓扑结构的零序分量,根据零序分量,参考上述第一数量和第二数量即可确定出每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲。
16.进一步地,驱动装置根据上述第一驱动脉冲对其对应相级联拓扑结构上的处在工作作态的功率单元进行驱动,即驱动每相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。
17.在该技术方案中,三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构均由第一数量的功率单元构成,在驱动装置确定出至少一个功率单元处在故障状态时,驱动装置能够确定出每相级联拓扑结构上的处于工作状态的功率单元的第二数量,能够根据上述第一数量以及上述第二数量确定出的每相级联拓扑结构应生成的第一驱动脉冲,能够根据第一驱动脉冲驱动对应相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。使得驱动装置是根据与每相级联拓扑结构上未故障功率单元数量对应的驱动脉冲,驱动每相上未故障功率单元,这样,仅需将故障的功率单元屏蔽出主回路,即可保证三相级联拓扑结构的输出线电压对称,无需像相关技术中那样,需要将其它相级联拓扑结构上与故障的功率单元处于同级的功率单元共同屏蔽出主回路,提高了功率单元的利用率。
18.此外,根据本发明的上述技术方案提出的级联功率单元的驱动方法,还可以具有以下附加技术特征:
19.在上述技术方案中,根据第一数量和第二数量确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的步骤具体包括:根据第二数量和第一数量的比值确定每相级联拓扑结构的第一增益值;根据第二数量、第一增益值和三相级联拓扑结构的基本参数确定三相级联拓扑结构的零序分量;根据零序分量和第一增益值确定每相级联拓扑结构的第一参考波;根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
20.在该技术方案中,上述第一增益值表示每相级联拓扑结构产生的驱动脉冲的增加程度,通过调节第一增益值,可以使每相级联拓扑结构的输入和输出相匹配;上述零序分量表示将存在故障功率单元后的三相级联拓扑结构的参数,按照对称分量法分解后,该参数在零序对称系统中的分量。上述第一参考波表示根据上述零序分量和上述第一增益值确定出每相级联拓扑结构的调制波。
21.具体地,确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的过程为:驱动装置首先根据上述第二数量与上述第一数量的比值确定出每相级联拓扑结构对应的增益,即上述第一增益值。
22.进一步地,驱动装置根据第二数量、第一增益值和三相级联拓扑结构的基本参数
确定三相级联拓扑结构的零序分量。具体而言,驱动装置根据上述第二数量和上述基本参数可以求解出存在故障功率单元后,每相级联拓扑结构对应的调制波,根据每相的调制波结合上述第一增益值,按照对称分量法可以将每相的调制波对称分解,再通过预设的选择策略即可得出上述零序分量。
23.进一步地,驱动装置根据确定出的零序分量以及上述第一增益值求解每相级联拓扑结构的第一参考波。具体而言,根据零序分量与每相级联拓扑结构的第一增益值的乘积可以确定每相的调制波需要补偿的数据,因此,驱动装置可以根据上述零序分量以及上述第一增益值确定出第一参考波。
24.进一步地,驱动装置根据上述第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波求解每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲。具体而言,根据第一参考波可以明确待传递信号的频率和幅值等信息,根据第一原始载波可以明确每相级联拓扑结构包括的功率单元的三角载波,驱动装置根据这些信息即可确定每相级联拓扑结构对功率单元的输入电压、输入电流等信号,即上述第一驱动脉冲。
25.在该技术方案中,驱动装置能够根据零序分量和第一增益值确定出每相级联拓扑结构的第一参考波,能够根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定出每相级联拓扑结构对应第一驱动脉冲,即在确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的过程中,考虑了每相级联拓扑结构的零序分量,且该零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的个数相对应,这样,避免了在后续步骤中根据该第一驱动脉冲驱动功率单元时,出现每相级联拓扑结构的输出线电压不对称的情况,提高了功率单元工作的安全性和可靠性。
26.在上述技术方案中,三相级联拓扑结构的基本参数包括三相级联拓扑结构的输出电压对应的第一角频率和第一幅值,根据第二数量、第一增益值和三相级联拓扑结构的基本参数确定三相级联拓扑结构的零序分量的步骤具体包括:根据第二数量、第一角频率和第一幅值,确定每相级联拓扑结构的第一调制波;根据第一调制波和第一增益值确定零序分量。
27.在该技术方案中,上述三相级联拓扑结构的基本参数中具体包括有三相级联拓扑结构的输出线电压对应的第一角频率和三相级联拓扑结构的调制波的第一幅值,第一幅值和第一角频率的具体数值根据三相级联拓扑结构的输出线电压确定。其中,在高压变频领域,上述第一角频率通常等于50hz。
28.具体地,驱动装置确定上述零序分量的过程为:驱动装置首先根据第二数量、第一幅值和第一角频率,求解每相级联拓扑结构对应的第一调制波。具体而言,该第一调制波表示存在故障的功率单元之后,每相级联拓扑结构对应的调制波。
29.进一步地,驱动装置根据上述第一增益值以及每相级联拓扑结构的第一调制波求解上述零序分量。具体而言,根据上述第一调制波结合上述第一增益值,按照对称分量法可以将上述第一调制波对称分解,再通过预设的选择策略即可得出上述零序分量。
30.在该技术方案中,驱动装置在确定零序分量的过程中,考虑了存在故障的功率单元之后,每相级联拓扑结构对应的第一调制波,使得零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的数量相对应。这样,保证了后续根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性,进而保证了根据第一驱动脉冲对功率单元进行驱动时,三相级联拓扑结构的输出线电压对称。
31.在上述技术方案中,根据第二数量、第一角频率和第一幅值,确定每相级联拓扑结构的第一调制波的步骤具体包括:根据第二数量和三相级联拓扑结构的基准相位确定每相级联拓扑结构的第一相位;根据第一相位、第一角频率和第一幅值,确定第一调制波。
32.在该技术方案中,上述第一相位表示每相级联拓扑结构的初始相位,上述基准相位表示用户设置的三相级联拓扑结构中某相的相位,例如设置a级联拓扑结构相的相位为基准相位。
33.具体地,驱动装置确定上述第一调制波的过程为:驱动装置首先根据上述第二数量以及用户设置的基准相位求解每相级联拓扑结构对应的第一相位。
34.具体而言,驱动装置根据上述第二数量可以确定三相级联拓扑结构中任两相级联拓扑结构之间的相位差,根据任两相级联拓扑结构之间的相位差结合上述基准相位即可确定出每相级联拓扑结构的第一相位。
35.进一步地,驱动装置根据上述第一相位、上述第一幅值以及上述第一角频率求解上述第一调制波。具体而言,每相级联拓扑结构的第一调制波等于上述第一相位和上述第一角频率之和的余弦值与上述第一幅值的乘积。
36.在该技术方案中,驱动装置在确定每相级联拓扑结构对应的第一调制波的过程中,考虑了每相级联拓扑结构上未故障的功率单元的数量,使得确定出的零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的数量相对应。这样,保证了后续根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性,进而保证了根据第一驱动脉冲对功率单元进行驱动时,三相级联拓扑结构的输出线电压相对称。
37.在上述技术方案中,根据第一调制波和第一增益值确定零序分量的步骤具体包括:根据第一调制波、第一增益值和第一预设偏置值确定第一分量;根据第一调制波、第一增益值和第二预设偏置值确定第二分量;根据第一分量、第二分量和预设分量确定零序分量。
38.在该技术方案中,上述第一预设偏置值和上述第二预设偏置值均为用户设置的对上述第一调制波的补偿值,其通常为常数,上述预设分量为用户设置的一个基准分量,该基准分量通常设置为0。
39.具体地,驱动装置确定上述零序分量的过程为:驱动装置首先根据上述第一调制波、上述第一增益值以及上述第一预设偏置值确定出第一分量。
40.进一步地,驱动装置根据上述第一调制波、上述第一增益值以及上述第二预设偏置值确定出第二分量。
41.进一步地,驱动装置根据上述第一分量、上述第二分量以及上述预设分量确定最终的零序分量。
42.在该技术方案中,驱动装置在确定零序分量的过程中,考虑了在不同偏置值下的分量,即考虑了采用不同补偿值生成的分量,这样,保证了确定出的零序分量的准确性,进而提高了后续根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性。
43.在上述技术方案中,根据第一分量、第二分量和预设分量确定零序分量的步骤具体包括:在第一分量和第二分量均大于预设分量的情况下,以第一分量作为零序分量;或在第一分量和第二分量均小于预设分量的情况下,以第二分量作为零序分量;或在第一分量小于预设分量,且第二分量大于预设分量的情况下,以预设分量作为零序分量。
44.在该技术方案中,确定零序分量的过程为:驱动装置首先判断上述第一分量、上述第二分量以及预设分量之间的大小关系。
45.具体地,在驱动装置判断得出上述第一分量和上述第二分量均大于上述预设分量时,驱动装置将第一分量作为上述零序分量。具体而言,如果上述第一分量和上述第二分量均大于上述预设分量,则表明预设分量未处于第一分量和第二分量的范围内,且求解出的风量均大于预设分量,此时,可以确定通过第一偏置值进行补偿情况下的最大值为最合适的分量,即上述第一分量为最合适的分量,因此,需要选取第一分量作为零序分量。
46.具体地,在驱动装置判断得出上述第一分量和上述第二分量均小于上述预设分量时,驱动装置将第一分量作为上述零序分量。具体而言,如果上述第一分量和上述第二分量均小于上述预设分量,则表明预设分量未处于第一分量和第二分量的范围内,且求解出的风量均小于预设分量,此时,可以确定通过第二偏置值进行补偿情况下的最小值为最合适的分量,即上述第二分量为最合适的分量,因此,需要选取第二分量作为零序分量。
47.具体地,在驱动装置判断得出上述第一分量小于上述预设分量,且上述第二分量大于上述预设分量时,驱动装置将预设分量作为上述零序分量。具体而言,如果上述第一分量小于上述预设分量,且上述第二分量大于上述预设分量,则表明预设分量处于第一分量和第二分量的范围内,此时,可以确定预设分量为最合适的分量,因此,需要选取预设分量作为零序分量。
48.在该技术方案中,驱动装置可以根据上述预设分量、上述第一分量以及上述第二分量的大小关系,确定出的最合适的零序分量,这样,提高了后续步骤中根据该零序分量确定出的每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲的准确性。
49.在上述技术方案中,根据零序分量和第一增益值确定每相级联拓扑结构的第一参考波的步骤具体包括:根据零序分量和第一增益值的乘积与第一调制波之和,确定每相级联拓扑结构的第一参考波。
50.在该技术方案中,确定每相级联拓扑结构对应的第一参考波的过程为:驱动装置首先计算零序分量和每相级联拓扑结构对应的第一增益值的乘积,该乘积为对每相级联拓扑结构的第一调制波的补偿值。
51.进一步地,驱动装置将上述乘积与每相级联拓扑结构对应的第一调制波相加,以确定每相级联拓扑结构对应的第一参考波。
52.在上述技术方案中,第一原始载波中包括每相级联拓扑结构中功率单元的三角载波,根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的步骤具体包括:将每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的三角载波在第一原始载波的1/2载波周期内等时间间隔分布,确定每相级联拓扑结构的第二原始载波;根据第一参考波和第二原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
53.在该技术方案中,上述三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构均对应有第一原始载波,该第一原始载波中包括该相级联拓扑结构连接的所有功率单元对应的三角载波。
54.具体地,确定上述第一驱动脉冲的过程为:驱动装置首先调整每相级联拓扑结构对应的原始载波中,处于工作状态的功率单元的三角载波的移相角度,即在该相级联拓扑结构对应的原始载波的1/2载波周期内,按照等时间间隔将未故障的功率单元对应的三角载波重新分布,确定出每相级联拓扑结构第二原始载波。
55.进一步地,确定装置根据上述第二原始载波和上述第一参考波进行脉冲发生,以确定出每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
56.在该技术方案中,驱动装置能够在每相级联拓扑结构对应的第一原始载波的1/2载波周期内,按照等时间间隔将未故障的功率单元对应的三角载波重新分布,确定出第二原始载波,并能够根据第二原始载波和第一参考波确定出第一驱动脉冲。这样,可以减少后续步骤中通过第一驱动脉冲驱动功率单元工作时,产生的谐波。
57.根据本发明的第二个方面,提出了一种级联功率单元的驱动装置,该级联功率单元包括三相级联拓扑结构,该三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构均包括相互连接的第一数量的功率单元,该级联功率单元的驱动装置包括:第一处理模块,用于在至少一个功率单元处于故障状态的情况下,确定三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元的第二数量;第二处理模块,用于根据第一数量和第二数量确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲;第三处理模块,用于根据第一驱动脉冲驱动对应的每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元工作。
58.在该技术方案中,上述级联功率单元表示h桥级联单元,h桥级联单元表示由三相级联拓扑结构构成的控制电路;上述级联拓扑结构表示由第一数量的功率单元连接构成的结构;上述三相级联拓扑结构具体包括:a相级联拓扑结构、b相级联拓扑结构和c相级联拓扑结构。
59.具体地,第一处理模块首先需要对上述三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构中的功率单元进行故障判断,并在确定至少一个功率单元处在故障状态时,确定每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量,即确定未处于故障状态的功率单元的第二数量。
60.具体而言,如果判断得出三相级联拓扑结构上的至少一个功率单元处在故障状态,则表明继续采用三相级联拓扑结构产生的驱动脉冲对其上的功率单元进行驱动,会导致三相级联拓扑结构的输出线电压不对称,不利于三相级联拓扑结构所控制的设备的安全运行,因此,第一处理模块需要先确定每相级联拓扑结构上的未处于故障状态的功率单元数量,即上述第二数量。
61.具体而言,每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量根据每相级联拓扑结构上故障的功率单元数量和上述第一数量确定。
62.进一步地,第二处理模块根据上述第一数量以及上述第二数量确定出上述三相级联拓扑结构中的每一相级联拓扑结构的驱动脉冲,即上述第一驱动脉冲。
63.具体而言,第二处理模块根据上述第一数量以及上述第二数量可以明确每相级联拓扑结构对应的相位和对应的增益值,根据每相级联拓扑结构对应的相位可以计算出存在至少一个处在故障状态下的功率单元时,每相级联拓扑结构对应的调制波,根据每相级联拓扑结构对应的调制波结合每相级联拓扑结构对应的增益值可以确定出三相级联拓扑结构的零序分量,根据零序分量,参考上述第一数量和第二数量即可确定出每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲。
64.进一步地,第三处理模块根据上述第一驱动脉冲对其对应相级联拓扑结构上的处在工作作态的功率单元进行驱动,即驱动每相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。
65.在该技术方案中,三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构均由第一数量的功率
单元构成,在驱动装置确定出至少一个功率单元处在故障状态时,第一处理模块能够确定出每相级联拓扑结构上的处于工作状态的功率单元的第二数量,第二处理模块能够根据上述第一数量以及上述第二数量确定出的每相级联拓扑结构应生成的第一驱动脉冲,第三处理模块能够根据第一驱动脉冲驱动对应相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。使得第三处理模块是根据与每相级联拓扑结构上未故障功率单元数量对应的驱动脉冲,驱动每相上未故障功率单元,这样,仅需将故障的功率单元屏蔽出主回路,即可保证三相级联拓扑结构的输出线电压对称,无需像相关技术中那样,需要将其它相级联拓扑结构上与故障的功率单元处于同级的功率单元共同屏蔽出主回路,提高了功率单元的利用率。
66.根据本技术第三个方面,提出了另一种级联功率单元的驱动装置,包括:存储器,存储器中存储有程序或指令;处理器,处理器执行存储在存储器中的程序或指令以实现如本技术上述技术方案提出的级联功率单元的驱动方法的步骤,因而具有本技术上述技术方案提出的级联功率单元的驱动方法的全部有益技术效果,在此不再做过多赘述。
67.根据本技术的第四个方面,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如本技术上述技术方案提出的级联功率单元的驱动方法的步骤,因而具有本技术上述技术方案提出的级联功率单元的驱动方法的全部有益技术效果,在此不再做过多赘述。
68.根据本技术的第五个方面,提出了一种电子设备,包括如本发明上述技术方案提出的级联功率单元的驱动装置,和/或如本发明上述技术方案提出的可读存储介质,因此,该电子设备具备本发明上述技术方案提出的级联功率单元的驱动装置和/或本发明上述技术方案提出的可读存储介质的全部有益效果,在此不再赘述。
69.本技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
70.本技术的上述和/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:
71.图1示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动方法的流程示意图之一;
72.图2示出了本技术实施例的级联功率单元示意图;
73.图3示出了本技术实施例的功率单元示意图;
74.图4示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动方法的流程示意图之二;
75.图5示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动方法的流程示意图之三;
76.图6示出了本技术实施例的零序分量确定流程的示意框图;
77.图7示出了本技术实施例的a相级联拓扑结构的原始载波的示意图;
78.图8示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动装置的示意框图之一;
79.图9示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动装置的示意框图之二;
80.图10示出了本技术实施例的第一驱动脉冲确定流程的示意框图;
81.图11示出了本技术实施例的存在故障状态下三相级联拓扑结构输出电压波形的示意图之一;
82.图12示出了本技术实施例的存在故障状态下三相级联拓扑结构输出电压波形的
示意图之二;
83.图13示出了本技术实施例的存在故障状态下三相级联拓扑结构输出电压波形的示意图之三。
具体实施方式
84.为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
85.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术,但是,本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本技术的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
86.下面结合图1至图13,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的一种级联功率单元的驱动方法、装置、存储介质和电子设备进行详细地说明。
87.实施例一:
88.图1示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动方法的流程示意图,其中,该级联功率单元包括三相级联拓扑结构,三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构均包括相互连接的第一数量的功率单元,该驱动方法包括:
89.s102,在至少一个功率单元处于故障状态的情况下,确定三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元的第二数量;
90.s104,根据第一数量和第二数量确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲;
91.s106,根据第一驱动脉冲驱动对应的每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元工作。
92.需要说明的是,本技术所提出的级联功率单元的驱动方法的执行主体可以是级联功率单元的驱动装置,为了更加清楚的对本技术提出的级联功率单元的驱动方法进行说明,下面实施例中以级联功率单元的驱动方法的执行主体为级联功率单元的驱动装置进行示例性说明。
93.在该实施例中,上述级联功率单元表示h桥级联单元,h桥级联单元表示由三相级联拓扑结构构成的控制电路;上述级联拓扑结构表示由第一数量的功率单元连接构成的结构;上述三相级联拓扑结构具体包括:a相级联拓扑结构、b相级联拓扑结构和c相级联拓扑结构。
94.示例性地,上述级联功率单元的示意图如图2所示,上述功率单元的示意图如图3所示。具体而言,在存在故障功率单元的情况下,需要将每相级联拓扑结构中如图3所示的故障的功率单元中的开关s’闭合,将每相级联拓扑结构中如图3所示的非故障的功率单元中的开关s’断开。
95.具体地,驱动装置首先需要对上述三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构中的功率单元进行故障判断,并在确定至少一个功率单元处在故障状态时,确定每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量,即确定未处于故障状态的功率单元的第二数量。
96.具体而言,如果判断得出三相级联拓扑结构上的至少一个功率单元处在故障状态,则表明继续采用三相级联拓扑结构产生的驱动脉冲对其上的功率单元进行驱动,会导
致三相级联拓扑结构的输出线电压不对称,不利于三相级联拓扑结构所控制的设备的安全运行,因此,驱动装置需要先确定每相级联拓扑结构上的未处于故障状态的功率单元数量,即上述第二数量。
97.具体而言,每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量根据每相级联拓扑结构上故障的功率单元数量和上述第一数量确定。例如,a相级联拓扑结构对应的第二数量na等于第一数量减去a相级联拓扑结构上故障的功率单元数量,b相级联拓扑结构对应的第二数量nb等于第一数量减去b相级联拓扑结构上故障的功率单元数量,c相级联拓扑结构对应的第二数量nc等于第一数量减去c相级联拓扑结构上故障的功率单元数量。
98.进一步地,驱动装置根据上述第一数量以及上述第二数量确定出上述三相级联拓扑结构中的每一相级联拓扑结构的驱动脉冲,即上述第一驱动脉冲。
99.具体而言,驱动装置根据上述第一数量以及上述第二数量可以明确每相级联拓扑结构对应的相位和对应的增益值,根据每相级联拓扑结构对应的相位可以计算出存在至少一个处在故障状态下的功率单元时,每相级联拓扑结构对应的调制波,根据每相级联拓扑结构对应的调制波结合每相级联拓扑结构对应的增益值可以确定出三相级联拓扑结构的零序分量,根据零序分量,参考上述第一数量和第二数量即可确定出每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲。
100.进一步地,驱动装置根据上述第一驱动脉冲对其对应相级联拓扑结构上的处在工作作态的功率单元进行驱动,即驱动每相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。例如,根据a相级联拓扑结构生成的第一驱动脉冲,驱动a相级联拓扑结构上连接的未故障的功率单元工作;根据b相级联拓扑结构生成的第一驱动脉冲,驱动b相级联拓扑结构上连接的未故障的功率单元工作;根据c相级联拓扑结构生成的第一驱动脉冲,驱动c相级联拓扑结构上连接的未故障的功率单元工作。
101.在该实施例中,三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构均由第一数量的功率单元构成,在驱动装置确定出至少一个功率单元处在故障状态时,驱动装置能够确定出每相级联拓扑结构上的处于工作状态的功率单元的第二数量,能够根据上述第一数量以及上述第二数量确定出的每相级联拓扑结构应生成的第一驱动脉冲,能够根据第一驱动脉冲驱动对应相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。使得驱动装置是根据与每相级联拓扑结构上未故障功率单元数量对应的驱动脉冲,驱动每相上未故障功率单元,这样,仅需将故障的功率单元屏蔽出主回路,即可保证三相级联拓扑结构的输出线电压对称,无需像相关技术中那样,需要将其它相级联拓扑结构上与故障的功率单元处于同级的功率单元共同屏蔽出主回路,提高了功率单元的利用率。
102.图4示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动方法的流程示意图,该驱动方法包括:
103.s402,在至少一个功率单元处于故障状态的情况下,确定三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元的第二数量;
104.s404,根据第二数量和第一数量的比值确定每相级联拓扑结构的第一增益值;
105.s406,根据第二数量、第一增益值和三相级联拓扑结构的基本参数确定三相级联拓扑结构的零序分量;
106.s408,根据零序分量和第一增益值确定每相级联拓扑结构的第一参考波;
107.s410,根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲;
108.s412,根据第一驱动脉冲驱动对应的每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元工作。
109.在该实施例中,上述第一增益值表示每相级联拓扑结构产生的驱动脉冲的增加程度,通过调节第一增益值,可以使每相级联拓扑结构的输入和输出相匹配;上述零序分量表示将存在故障功率单元后的三相级联拓扑结构的参数,按照对称分量法分解后,该参数在零序对称系统中的分量。上述第一参考波表示根据上述零序分量和上述第一增益值确定出每相级联拓扑结构的调制波。
110.具体地,确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的过程为:驱动装置首先根据上述第二数量与上述第一数量的比值确定出每相级联拓扑结构对应的增益,即上述第一增益值。例如,根据a相级联拓扑结构对应的第二数量na与第一数量n的比值,确定a相级联拓扑结构对应的第一增益值ka;根据b相级联拓扑结构对应的第二数量nb与第一数量n的比值,确定b相级联拓扑结构对应的第一增益值kb;根据c相级联拓扑结构对应的第二数量nc与第一数量n的比值,确定c相级联拓扑结构对应的第一增益值kc。
111.进一步地,驱动装置根据第二数量、第一增益值和三相级联拓扑结构的基本参数确定三相级联拓扑结构的零序分量。具体而言,驱动装置根据上述第二数量和上述基本参数可以求解出存在故障功率单元后,每相级联拓扑结构对应的调制波,根据每相的调制波结合上述第一增益值,按照对称分量法可以将每相的调制波对称分解,再通过预设的选择策略即可得出上述零序分量。
112.进一步地,驱动装置根据确定出的零序分量以及上述第一增益值求解每相级联拓扑结构的第一参考波。具体而言,根据零序分量与每相级联拓扑结构的第一增益值的乘积可以确定每相的调制波需要补偿的数据,因此,驱动装置可以根据上述零序分量以及上述第一增益值确定出第一参考波。
113.进一步地,驱动装置根据上述第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波求解每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲。具体而言,根据第一参考波可以明确待传递信号的频率和幅值等信息,根据第一原始载波可以明确每相级联拓扑结构包括的功率单元的三角载波,驱动装置根据这些信息即可确定每相级联拓扑结构对功率单元的输入电压、输入电流等信号,即上述第一驱动脉冲。
114.在该实施例中,驱动装置能够根据零序分量和第一增益值确定出每相级联拓扑结构的第一参考波,能够根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定出每相级联拓扑结构对应第一驱动脉冲,即在确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的过程中,考虑了每相级联拓扑结构的零序分量,且该零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的个数相对应,这样,避免了在后续步骤中根据该第一驱动脉冲驱动功率单元时,出现每相级联拓扑结构的输出线电压不对称的情况,提高了功率单元工作的安全性和可靠性。
115.图5示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动方法的流程示意图,其中,三相级联拓扑结构的基本参数包括三相级联拓扑结构的输出电压对应的第一角频率和第一幅值,该驱动方法具体包括:
116.s502,在至少一个功率单元处于故障状态的情况下,确定三相级联拓扑结构中每
相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元的第二数量;
117.s504,根据第二数量和第一数量的比值确定每相级联拓扑结构的第一增益值;
118.s506,根据第二数量、第一角频率和第一幅值,确定每相级联拓扑结构的第一调制波;
119.s508,根据第一调制波和第一增益值确定零序分量;
120.s510,根据零序分量和第一增益值确定每相级联拓扑结构的第一参考波;
121.s512,根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲;
122.s514,根据第一驱动脉冲驱动对应的每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元工作。
123.在该实施例中,上述三相级联拓扑结构的基本参数中具体包括有三相级联拓扑结构的输出线电压对应的第一角频率和三相级联拓扑结构的调制波的第一幅值,第一幅值和第一角频率的具体数值根据三相级联拓扑结构的输出线电压确定。其中,在高压变频领域,上述第一角频率通常等于50hz。
124.具体地,驱动装置确定上述零序分量的过程为:驱动装置首先根据第二数量、第一幅值和第一角频率,求解每相级联拓扑结构对应的第一调制波。具体而言,该第一调制波表示存在故障的功率单元之后,每相级联拓扑结构对应的调制波。
125.进一步地,驱动装置根据上述第一增益值以及每相级联拓扑结构的第一调制波求解上述零序分量。具体而言,根据上述第一调制波结合上述第一增益值,按照对称分量法可以将上述第一调制波对称分解,再通过预设的选择策略即可得出上述零序分量。
126.在该实施例中,驱动装置在确定零序分量的过程中,考虑了存在故障的功率单元之后,每相级联拓扑结构对应的第一调制波,使得零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的数量相对应。这样,保证了后续根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性,进而保证了根据第一驱动脉冲对功率单元进行驱动时,三相级联拓扑结构的输出线电压对称。
127.在上述实施例中,上述s506具体包括:根据第二数量和三相级联拓扑结构的基准相位确定每相级联拓扑结构的第一相位;根据第一相位、第一角频率和第一幅值,确定第一调制波。
128.在该实施例中,上述第一相位表示每相级联拓扑结构的初始相位,上述基准相位表示用户设置的三相级联拓扑结构中某相的相位,例如设置a相级联拓扑结构的相位为基准相位。
129.具体地,驱动装置确定上述第一调制波的过程为:驱动装置首先根据上述第二数量以及用户设置的基准相位求解每相级联拓扑结构对应的第一相位。
130.具体而言,驱动装置根据上述第二数量可以确定三相级联拓扑结构中任两相级联拓扑结构之间的相位差,根据任两相级联拓扑结构之间的相位差结合上述基准相位即可确定出每相级联拓扑结构的第一相位。
131.示例性地,根据上述确定三相级联拓扑结构中任两相级联拓扑结构之间的相位差的计算公式如下所示:
[0132][0133][0134][0135]
其中,θ
bc
表示b相级联拓扑结构与c相级联拓扑结构之间的相位差,θ
ac
表示a相级联拓扑结构与c级联拓扑结构之间的相位差,θ
ab
表示a相级联拓扑结构与b相级联拓扑结构之间的相位差,na表示a相级联拓扑结构对应的第二数量,nb表示b相级联拓扑结构对应的第二数量,nc表示c相级联拓扑结构对应的第二数量,k表示根据第二数量计算出的常数。
[0136]
示例性地,上述k值的计算公式如下所示:
[0137][0138]
其中,na表示a相级联拓扑结构对应的第二数量,nb表示b相级联拓扑结构对应的第二数量,nc表示c相级联拓扑结构对应的第二数量,k表示根据第二数量计算出的常数。
[0139]
示例性地,在上述基准相位设置a相级联拓扑结构的相位为基准相位,且基准相位为0的情况下,则可确定a相级联拓扑结构对应的第一相位θa=0,b相级联拓扑结构对应的第一相位θb=-θ
ab
,c相级联拓扑结构对应的第一相位θc=θ
ac

[0140]
进一步地,驱动装置根据上述第一相位、上述第一幅值以及上述第一角频率求解上述第一调制波。具体而言,每相级联拓扑结构的第一调制波等于上述第一相位和上述第一角频率之和的余弦值与上述第一幅值的乘积。
[0141]
示例性地,上述第一调制波的计算公式如下所示:
[0142]
va=m
×
cos(ωt+θa);
[0143]
vb=m
×
cos(ωt+θb);
[0144]
vc=m
×
cos(ωt+θc);
[0145]
其中,θa表示a相级联拓扑结构对应的第一相位,θb表示b相级联拓扑结构对应的第一相位,θc表示c相级联拓扑结构对应的第一相位,ωt表示上述第一角频率,m表示上述第一幅值,va表示a相级联拓扑结构对应的第一调制波,vb表示b相级联拓扑结构对应的第一调制波,vc表示c相级联拓扑结构对应的第一调制波。
[0146]
在该实施例中,驱动装置在确定每相级联拓扑结构对应的第一调制波的过程中,考虑了每相级联拓扑结构上未故障的功率单元的数量,使得确定出的零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的数量相对应。这样,保证了后续根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性,进而保证了根据第一驱动脉冲对功率单元进行驱动时,三相级联拓扑结构的输出线电压相对称。
[0147]
在上述实施例中,上述s508具体包括:根据第一调制波、第一增益值和第一预设偏置值确定第一分量;根据第一调制波、第一增益值和第二预设偏置值确定第二分量;根据第一分量、第二分量和预设分量确定零序分量。
[0148]
在该实施例中,上述第一预设偏置值和上述第二预设偏置值均为用户设置的对上
述第一调制波的补偿值,其通常为常数,上述预设分量为用户设置的一个基准分量,该基准分量通常设置为0。
[0149]
具体地,驱动装置确定上述零序分量的过程为:驱动装置首先根据上述第一调制波、上述第一增益值以及上述第一预设偏置值确定出第一分量。
[0150]
具体而言,确定第一分量的过程如图6所示,驱动装置首先需要通过反相器对每相级联拓扑结构对应的第一调制波va、vb和vc进行转换,然后将转换后的第一调制波与第一预设偏置值相加,并分别与其对应相级联拓扑结构的第一增益值的倒数(a相级联拓扑结构对应的1/ka、b相级联拓扑结构对应的1/kb和c相级联拓扑结构对应的1/kc)相乘,确定出每相级联拓扑结构对应的分量,最后从上述分量中选择出一个最大的分量作为第一分量v1。
[0151]
进一步地,驱动装置根据上述第一调制波、上述第一增益值以及上述第二预设偏置值确定出第二分量。
[0152]
具体而言,确定第二分量的过程如图6所示,驱动装置首先需要通过反相器对每相级联拓扑结构对应的第一调制波va、vb和vc进行转换,然后将转换后的第一调制波与第二预设偏置值相加,并分别与其对应相级联拓扑结构的第一增益值的倒数(a相级联拓扑结构对应的1/ka、b相级联拓扑结构对应的1/kb和c相级联拓扑结构对应的1/kc)相乘,确定出每相级联拓扑结构对应的分量,最后从上述分量中选择出一个最小的分量作为第二分量v2。
[0153]
进一步地,驱动装置根据上述第一分量、上述第二分量以及上述预设分量确定最终的零序分量。
[0154]
具体而言,确定零序分量的过程如图6所示,驱动装置从上述第一分量v1、上述第二分量v2以及上述预设分量v3中通过预设选择策略选择最合适的一个分量作为上述零序分量v0。
[0155]
在该实施例中,驱动装置在确定零序分量的过程中,考虑了在不同偏置值下的分量,即考虑了采用不同补偿值生成的分量,这样,保证了确定出的零序分量的准确性,进而提高了后续根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性。
[0156]
在上述实施例中,根据第一分量、第二分量和预设分量确定零序分量的步骤具体包括:在第一分量和第二分量均大于预设分量的情况下,以第一分量作为零序分量;或在第一分量和第二分量均小于预设分量的情况下,以第二分量作为零序分量;或在第一分量小于预设分量,且第二分量大于预设分量的情况下,以预设分量作为零序分量。
[0157]
在该实施例中,确定零序分量的过程为:驱动装置首先判断上述第一分量、上述第二分量以及预设分量之间的大小关系。
[0158]
具体地,在驱动装置判断得出上述第一分量和上述第二分量均大于上述预设分量时,驱动装置将第一分量作为上述零序分量。具体而言,如果上述第一分量和上述第二分量均大于上述预设分量,则表明预设分量未处于第一分量和第二分量的范围内,且求解出的风量均大于预设分量,此时,可以确定通过第一偏置值进行补偿情况下的最大值为最合适的分量,即上述第一分量为最合适的分量,因此,需要选取第一分量作为零序分量。
[0159]
具体地,在驱动装置判断得出上述第一分量和上述第二分量均小于上述预设分量时,驱动装置将第一分量作为上述零序分量。具体而言,如果上述第一分量和上述第二分量均小于上述预设分量,则表明预设分量未处于第一分量和第二分量的范围内,且求解出的风量均小于预设分量,此时,可以确定通过第二偏置值进行补偿情况下的最小值为最合适
的分量,即上述第二分量为最合适的分量,因此,需要选取第二分量作为零序分量。
[0160]
具体地,在驱动装置判断得出上述第一分量小于上述预设分量,且上述第二分量大于上述预设分量时,驱动装置将预设分量作为上述零序分量。具体而言,如果上述第一分量小于上述预设分量,且上述第二分量大于上述预设分量,则表明预设分量处于第一分量和第二分量的范围内,此时,可以确定预设分量为最合适的分量,因此,需要选取预设分量作为零序分量。
[0161]
在该实施例中,驱动装置可以根据上述预设分量、上述第一分量以及上述第二分量的大小关系,确定出的最合适的零序分量,这样,提高了后续步骤中根据该零序分量确定出的每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲的准确性。
[0162]
在上述实施例中,上述s510具体包括:根据零序分量和第一增益值的乘积与第一调制波之和,确定每相级联拓扑结构的第一参考波。
[0163]
在该实施例中,确定每相级联拓扑结构对应的第一参考波的过程为:驱动装置首先计算零序分量和每相级联拓扑结构对应的第一增益值的乘积,该乘积为对每相级联拓扑结构的第一调制波的补偿值。
[0164]
进一步地,驱动装置将上述乘积与每相级联拓扑结构对应的第一调制波相加,以确定每相级联拓扑结构对应的第一参考波。
[0165]
示例性地,以计算a相级联拓扑结构对应的第一参考波为例,第一参考波的计算公式如下所示:
[0166]
var=va+ka
×
v0;
[0167]
其中,var表示a相级联拓扑结构对应的第一参考波,va表示a相级联拓扑结构对应的第一调制波,ka表示a相级联拓扑结构对应的第一增益值,v0表示上述零序分量。
[0168]
在上述实施例中,第一原始载波中包括每相级联拓扑结构中功率单元的三角载波,根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的步骤具体包括:将每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的三角载波在第一原始载波的1/2载波周期内等时间间隔分布,确定每相级联拓扑结构的第二原始载波;根据第一参考波和第二原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
[0169]
在该实施例中,上述三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构均对应有第一原始载波,该第一原始载波中包括该相级联拓扑结构连接的所有功率单元对应的三角载波。
[0170]
具体地,确定上述第一驱动脉冲的过程为:驱动装置首先调整每相级联拓扑结构对应的原始载波中,处于工作状态的功率单元的三角载波的移相角度,即在该相级联拓扑结构对应的原始载波的1/2载波周期内,按照等时间间隔将未故障的功率单元对应的三角载波重新分布,确定出每相级联拓扑结构第二原始载波。
[0171]
示例性地,以a相级联拓扑结构上连接有8个功率单元,其第5功率单元处于故障状态为例,其对应的第一原始载波的示意图如图7中的(a)所示,将a相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的三角载波在第一原始载波的1/2载波周期内等时间间隔分布后得出的第二原始载波的示意图如图7中的(b)所示。
[0172]
进一步地,确定装置根据上述第二原始载波和上述第一参考波进行脉冲发生,以确定出每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
[0173]
在该实施例中,驱动装置能够在每相级联拓扑结构对应的第一原始载波的1/2载
波周期内,按照等时间间隔将未故障的功率单元对应的三角载波重新分布,确定出第二原始载波,并能够根据第二原始载波和第一参考波确定出第一驱动脉冲。这样,可以减少后续步骤中通过第一驱动脉冲驱动功率单元工作时,产生的谐波。
[0174]
实施例二:
[0175]
图8示出了本技术实施例的级联功率单元的驱动装置800的示意框图,该级联功率单元包括三相级联拓扑结构,该三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构均包括相互连接的第一数量的功率单元,该级联功率单元的驱动装置800包括:第一处理模块802,用于在至少一个功率单元处于故障状态的情况下,确定三相级联拓扑结构中每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元的第二数量;第二处理模块804,用于根据第一数量和第二数量确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲;第三处理模块806,用于根据第一驱动脉冲驱动对应的每相级联拓扑结构中处于工作状态的功率单元工作。
[0176]
在该实施例中,上述级联功率单元表示h桥级联单元,h桥级联单元表示由三相级联拓扑结构构成的控制电路;上述级联拓扑结构表示由第一数量的功率单元连接构成的结构;上述三相级联拓扑结构具体包括:a相级联拓扑结构、b相级联拓扑结构和c相级联拓扑结构。
[0177]
具体地,第一处理模块802首先需要对上述三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构中的功率单元进行故障判断,并在确定至少一个功率单元处在故障状态时,确定每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量,即确定未处于故障状态的功率单元的第二数量。
[0178]
具体而言,如果判断得出三相级联拓扑结构上的至少一个功率单元处在故障状态,则表明继续采用三相级联拓扑结构产生的驱动脉冲对其上的功率单元进行驱动,会导致三相级联拓扑结构的输出线电压不对称,不利于三相级联拓扑结构所控制的设备的安全运行,因此,第一处理模块802需要先确定每相级联拓扑结构上的未处于故障状态的功率单元数量,即上述第二数量。
[0179]
具体而言,每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的数量根据每相级联拓扑结构上故障的功率单元数量和上述第一数量确定。
[0180]
进一步地,第二处理模块804根据上述第一数量以及上述第二数量确定出上述三相级联拓扑结构中的每一相级联拓扑结构的驱动脉冲,即上述第一驱动脉冲。
[0181]
具体而言,第二处理模块804根据上述第一数量以及上述第二数量可以明确每相级联拓扑结构对应的相位和对应的增益值,根据每相级联拓扑结构对应的相位可以计算出存在至少一个处在故障状态下的功率单元时,每相级联拓扑结构对应的调制波,根据每相级联拓扑结构对应的调制波结合每相级联拓扑结构对应的增益值可以确定出三相级联拓扑结构的零序分量,根据零序分量,参考上述第一数量和第二数量即可确定出每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲。
[0182]
进一步地,第三处理模块806根据上述第一驱动脉冲对其对应相级联拓扑结构上的处在工作作态的功率单元进行驱动,即驱动每相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。
[0183]
在该实施例中,三相级联拓扑结构中的每相级联拓扑结构均由第一数量的功率单元构成,在驱动装置确定出至少一个功率单元处在故障状态时,第一处理模块802能够确定
出每相级联拓扑结构上的处于工作状态的功率单元的第二数量,第二处理模块804能够根据上述第一数量以及上述第二数量确定出的每相级联拓扑结构应生成的第一驱动脉冲,第三处理模块806能够根据第一驱动脉冲驱动对应相级联拓扑结构上未故障的功率单元工作。使得第三处理模块806是根据与每相级联拓扑结构上未故障功率单元数量对应的驱动脉冲,驱动每相上未故障功率单元,这样,仅需将故障的功率单元屏蔽出主回路,即可保证三相级联拓扑结构的输出线电压对称,无需像相关技术中那样,需要将其它相级联拓扑结构上与故障的功率单元处于同级的功率单元共同屏蔽出主回路,提高了功率单元的利用率。
[0184]
在上述实施例中,第二处理模块804具体用于根据第二数量和第一数量的比值确定每相级联拓扑结构的第一增益值;根据第二数量、第一增益值和三相级联拓扑结构的基本参数确定三相级联拓扑结构的零序分量;根据零序分量和第一增益值确定每相级联拓扑结构的第一参考波;根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
[0185]
在该实施例中,第二处理模块804能够根据零序分量和第一增益值确定出每相级联拓扑结构的第一参考波,能够根据第一参考波和每相级联拓扑结构的第一原始载波确定出每相级联拓扑结构对应第一驱动脉冲,即在确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲的过程中,考虑了每相级联拓扑结构的零序分量,且该零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的个数相对应,这样,避免了在后续步骤中第三处理模块806根据该第一驱动脉冲驱动功率单元时,出现每相级联拓扑结构的输出线电压不对称的情况,提高了功率单元工作的安全性和可靠性。
[0186]
在上述实施例中,三相级联拓扑结构的基本参数包括三相级联拓扑结构的输出电压对应的第一角频率和第一幅值,第二处理模块804具体用于根据第二数量、第一角频率和第一幅值,确定每相级联拓扑结构的第一调制波;根据第一调制波和第一增益值确定零序分量。
[0187]
在该实施例中,第二处理模块804在确定零序分量的过程中,考虑了存在故障的功率单元之后,每相级联拓扑结构对应的第一调制波,使得零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的数量相对应。这样,保证了后续第三处理模块806根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性,进而保证了根据第一驱动脉冲对功率单元进行驱动时,三相级联拓扑结构的输出线电压对称。
[0188]
在上述实施例中,第二处理模块804具体用于根据第二数量和三相级联拓扑结构的基准相位确定每相级联拓扑结构的第一相位;根据第一相位、第一角频率和第一幅值,确定第一调制波。
[0189]
在该实施例中,第二处理模块804在确定每相级联拓扑结构对应的第一调制波的过程中,考虑了每相级联拓扑结构上未故障的功率单元的数量,使得确定出的零序分量与每相级联拓扑结构上的未故障功率单元的数量相对应。这样,保证了后续第二处理模块804根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性,进而保证了第三处理模块806根据第一驱动脉冲对功率单元进行驱动时,三相级联拓扑结构的输出线电压相对称。
[0190]
在上述实施例中,第二处理模块804具体用于根据第一调制波、第一增益值和第一预设偏置值确定第一分量;根据第一调制波、第一增益值和第二预设偏置值确定第二分量;
根据第一分量、第二分量和预设分量确定零序分量。
[0191]
在该实施例中,第二处理模块804在确定零序分量的过程中,考虑了在不同偏置值下的分量,即考虑了采用不同补偿值生成的分量,这样,保证了确定出的零序分量的准确性,进而提高了后续第二处理模块804根据该零序分量确定出的第一驱动脉冲的准确性。
[0192]
在上述实施例中,第二处理模块804具体用于在第一分量和第二分量均大于预设分量的情况下,以第一分量作为零序分量;或在第一分量和第二分量均小于预设分量的情况下,以第二分量作为零序分量;或在第一分量小于预设分量,且第二分量大于预设分量的情况下,以预设分量作为零序分量。
[0193]
在该实施例中,第二处理模块804可以根据上述预设分量、上述第一分量以及上述第二分量的大小关系,确定出的最合适的零序分量,这样,提高了后续步骤中根据该零序分量确定出的每相级联拓扑结构对应的第一驱动脉冲的准确性。
[0194]
在上述实施例中,第二处理模块804具体用于根据零序分量和第一增益值的乘积与第一调制波之和,确定每相级联拓扑结构的第一参考波。
[0195]
在上述实施例中,第一原始载波中包括每相级联拓扑结构中功率单元的三角载波,第二处理模块804具体用于将每相级联拓扑结构上处于工作状态的功率单元的三角载波在第一原始载波的1/2载波周期内等时间间隔分布,确定每相级联拓扑结构的第二原始载波;根据第一参考波和第二原始载波确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
[0196]
在该实施例中,第二处理模块804能够在每相级联拓扑结构对应的第一原始载波的1/2载波周期内,按照等时间间隔将未故障的功率单元对应的三角载波重新分布,确定出第二原始载波,并能够根据第二原始载波和第一参考波确定出第一驱动脉冲。这样,可以减少后续步骤中通过第一驱动脉冲驱动功率单元工作时,产生的谐波。
[0197]
实施例三:
[0198]
图9示出了本技术实施例的另一种级联功率单元的驱动装置900的示意框图,该级联功率单元的驱动装置900包括:存储器902,存储器902中存储有程序或指令;处理器904,处理器904执行存储在存储器902中的程序或指令以实现如本技术上述实施例提出的级联功率单元的驱动方法的步骤,因而具有本技术上述实施例提出的级联功率单元的驱动方法的全部有益技术效果,在此不再做过多赘述。
[0199]
实施例四:
[0200]
根据本技术的第四个实施例,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如本技术上述实施例提出的级联功率单元的驱动方法的步骤,因而具有本技术上述实施例提出的级联功率单元的驱动方法的全部有益技术效果,在此不再做过多赘述。
[0201]
实施例五:
[0202]
根据本技术的第五个实施例,提出了一种电子设备,包括如本发明上述实施例提出的级联功率单元的驱动装置,和/或如本发明上述实施例提出的可读存储介质,因此,该电子设备具备本发明上述实施例提出的级联功率单元的驱动装置和/或本发明上述实施例提出的可读存储介质的全部有益效果,在此不再赘述。
[0203]
实施例六:
[0204]
如图10所示,为本发明上述实施例提出的级联功率单元的驱动方法中,每相级联
拓扑结构对应的第一驱动脉冲确定流程的示意框图,本实施例结合图10对第一驱动脉冲确定流程进行示例性说明。
[0205]
需要说明的是,在上述图10中,n表示上述第一数量,m表示上述第一幅值,na表示a相级联拓扑结构对应的第二数量,nb表示b相级联拓扑结构对应的第二数量,nc表示c相级联拓扑结构对应的第二数量,va表示a相级联拓扑结构对应的第一调制波,vb表示b相级联拓扑结构对应的第一调制波,vc表示c相级联拓扑结构对应的第一调制波,v0表示上述零序分量,var表示a相级联拓扑结构对应的第一参考波,vbr表示b相级联拓扑结构对应的第一参考波,vcr表示c相级联拓扑结构对应的第一参考波,ka表示a相级联拓扑结构对应的第一增益值,kb表示b相级联拓扑结构对应的第一增益值,kc表示c相级联拓扑结构对应的第一增益值。
[0206]
具体地,驱动装置首先将上述na、nb、nc、n和m作为输入,进行三相级联拓扑结构的调制波计算,分别计算出a、b、c三相级联拓扑结构的第一调制波va、vb和vc。
[0207]
进一步地,驱动装置根据va、vb和vc进行零序分量计算,确定出零序分量v0,具体地,零序分量确定流程如图6所示,其详细流程以在本技术实施例一详细介绍,在此不再赘述。
[0208]
进一步地,驱动装置根据零序分量v0、ka、kb、kc、va、vb和vc分别计算出每相级联拓扑结构的第一参考波var、vbr和vcr。
[0209]
进一步地,驱动装置分别根据var、vbr和vcr以及每相级联拓扑结构的第二原始载波进行脉冲发生,确定每相级联拓扑结构的第一驱动脉冲。
[0210]
实施例七:
[0211]
如图11至图13所示,为通过本发明上述实施例提出的级联功率单元的驱动方法对功率单元进行驱动后,三相的输出电压波形的示意图。
[0212]
具体地,如图11所示,为某相级联拓扑结构上存在一个故障状态的功率单元的情况下,三相级联拓扑结构的输出电压波形示意图。其中,图11中的(a)表示三相级联拓扑结构的输出相电压波形,图11中的(b)表示三相级联拓扑结构的输出线电压波形。
[0213]
具体地,如图12所示,为某相级联拓扑结构上存在两个故障状态的功率单元的情况下,三相级联拓扑结构的输出电压波形示意图。其中,图12中的(a)表示三相级联拓扑结构的输出相电压波形,图12中的(b)表示三相级联拓扑结构的输出线电压波形。
[0214]
具体地,如图13所示,为某相级联拓扑结构上存在三个故障状态的功率单元的情况下,三相级联拓扑结构的输出电压波形示意图。其中,图13中的(a)表示三相级联拓扑结构的输出相电压波形,图13中的(b)表示三相级联拓扑结构的输出线电压波形。
[0215]
根据图11中的(b)、图12中的(b)以及图13中的(b)可以看出,通过本发明上述实施例提出的级联功率单元的驱动方法,在某相级联拓扑结构上存在故障状态的功率单元的情况下,本发明提出的驱动方面可以始终保证三相级联拓扑结构的输出线电压相对称。
[0216]
在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,除非另有明确的规定和限定;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0217]
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0218]
另外,本技术各个实施例之间的实施例可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当实施例的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种实施例的结合不存在,也不在本技术要求的保护范围之内。
[0219]
以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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