电动车用逆变器的应急运转装置及其方法_2

文档序号:9252634阅读:来源:国知局
第五减法器,用于计算上述 V相电压指令值和上述校正电压之差,来输出V相校正电压补偿值。
[0032] 上述失衡补偿部还包括:加法器,用于计算上述上端直流链路电压和下端直流链 路电压之和,来输出直流链路总电压;除法器,用于通过将上述直流链路电压基准值除以直 流链路总电压,来输出直流链路电压基准值与实际值的反比;第二乘法器,用于通过上述u 相校正电压补偿值乘以直流链路电压基准值与实际值的反比,来输出u相电压偏差补偿指 令值;以及第三乘法器,用于通过将上述V相校正电压补偿值乘以直流链路电压基准值与 实际值的反比,来输出V相电压偏差补偿指令值。
[0033] 并且,本发明的电动车用逆变器的应急运转方法,在电动车用三相逆变器的一相 桥臂发生故障时使用,上述电动车用逆变器的应急运转方法的特征在于,包括:第一减法步 骤,计算a相电压指令值和b相电压指令值之差来输出u相电压指令值;第二减法步骤,计 算上述b相电压指令值和c相电压指令值之差来输出V相电压指令值;第三减法步骤,计 算在上述三相逆变器的前端串联的上下端直流链路的上端直流链路电压和下端直流链路 电压之差,来输出直流链路差电压;加法步骤,计算上述上端直流链路电压和下端直流链路 电压之和,来输出直流链路总电压;第一乘法步骤,通过上述直流链路差电压乘以0. 5,来 将直流链路差电压的一半作为校正电压输出;除法步骤,通过将上述直流链路电压基准值 除以直流链路总电压,来输出直流链路电压基准值与实际值的反比;第四减法步骤,计算上 述U相电压指令值和上述校正电压之差,来输出U相校正电压补偿值;第五减法步骤,计算 上述V相电压指令值和校正电压之差,来输出V相校正电压补偿值;第二乘法步骤,通过上 述U相校正电压补偿值乘以直流链路电压基准值与实际值的反比,来输出U相电压偏差补 偿指令值;以及第三乘法步骤,通过上述V相校正电压补偿值乘以直流链路电压基准值与 实际值的反比,来输出V相电压偏差补偿指令值。
[0034] 发明的效果
[0035] 本发明提供电动车用逆变器的应急运转装置及其方法,根据上述电动车用逆变器 的应急运转装置及其方法,可补偿因直流链路端的电压不均衡而导致的三相电流的不均 衡,并且,生成追加可对直流链路端的变动进行补偿的校正电压的新指令值电压。
【附图说明】
[0036] 图1为现有技术的电动车用电力变换装置的整体框图。
[0037] 图2为基于现有技术的电动车用逆变器的一相发生故障时的联接回路图。
[0038] 图3为为了使图2中的三相马达旋转而相互具有120度相位的三相电压的矢量和 相互具有60度相位差的二相电压的矢量图。
[0039] 图4为基于图2中的开关切换状态的Y结线三相马达和直流链路的结线图。
[0040] 图5为在图2中的回路中,上下端电容器的电压相同的情况和下端电容器的电压 更高的情况的电压矢量图。
[0041] 图6为当本发明一实施例的电动车用逆变器发生故障时的运转装置的整体结构 框图。
[0042] 图7为当本发明一实施例的失衡补偿部的具体回路图。
[0043] 图8为本发明一实施例的感应电动机的V/F控制时的模拟实验结果波形图。
[0044] 图9为控制本发明另一实施例的嵌入式永磁电动机时的模拟实验结果波形图。
【具体实施方式】
[0045] 以下,参照附图对本发明的优选实施例进行详细的说明。首先,在向各个附图的结 构要素添加附图标记的过程中,需留意,即使出现在不同的附图,也对相同的结构要素标记 相同的附图标记。并且,在以下说明中,示出很多特定事项,这仅仅用于更全面地理解本发 明,即使没有这种特定事项,也可实施本发明,这对本发明所属技术领域的普通技术人员而 言是显而易见的。而且,在说明本发明的过程中,在判断为对相关公知功能或结构的具体说 明有可能导致不必要地混淆本发明的主旨的情况下,省略其详细说明。
[0046] 图6为当本发明一实施例的电动车用逆变器发生故障时的运转装置的整体结构 框图,图7为当本发明一实施例的失衡补偿部的具体回路图。
[0047] 本发明一实施例的电动车用逆变器的故障时的运行装置包括:电压检测部610, 用于检测上下端直流链路的电压;失衡补偿部620,接收上述电压检测部的功率、三相电压 指令值及直流链路电压基准值,来输出相电压偏差补偿指令值,上述相电压偏差补偿指令 值为补偿相电压的偏差的指令值;以及脉冲宽度调制控制部630,用于利用相电压偏差补 偿指令值来生成脉冲宽度调制控制信号。
[0048] 其中,三相电压指令值^1、rL、是指从外部施加的各相的指令值电压,并 且直流链路电压基准值VDC_ref是指上端直流链路电压和下端直流链路电压之和的基准 值。
[0049] 本发明一实施例的包括校正电压的新的指令指电压生成回路包括:第一减法器 705,用于计算a相电压指令值和b相电压指令值之差,来输出u相电压指令值;第二减法器 710,用于计算b相电压指令值和c相电压指令值之差,来输出V相电压指令值;第三减法 器715,用于计算上端直流链路电压和下端直流链路电压之差,来输出直流链路差电压;加 法器720,用于计算上端直流链路电压和下端直流链路电压之和,来输出直流链路总电压; 第一乘法器725,用于直流链路差电压乘以0. 5,来将直流链路差电压的一半作为校正电压 输出;除法器730,用于将直流链路电压基准值VDC_ref除以直流链路总电压,来输出直流 链路电压基准值与实际值的反比;第五减法器735,用于计算u相电压指令值和校正电压之 差,来输出u相校正电压补偿值;第六减法器740,用于计算V相电压指令值和校正电压之 差,来输出V相校正电压补偿值;第二乘法器745,用于u相校正电压补偿值乘以直流链路 电压基准值与实际值的反比,来输出u相电压偏差补偿指令值;以及第三乘法器750,用于V 相校正电压补偿值乘以直流链路电压基准值与实际值的反比,来输出V相电压偏差补偿指 令值。
[0050] 即,由以下数学公式2及数学公式3表示从第二乘法器745及第三乘法器750输 出的相电压偏差补偿指令值。
[0051] 数学公式2
[0055] 如上所述,失衡补偿部620生成相电压偏差补偿指令值的理由如下。
[0056] 与u相电压Vu相关,考虑在上端直流链路电压Vl和下端直流链路电压V2相同的 情况(VI=V2)和上下端直流链路端发生电压变动,来使得上端直流链路电压Vl和下端直 流链路电压V2不同的情况(VI辛V2),则如下。
[0057] 首先,在ql= 1的情况下,若上端直流链路电压Vl和下端直流链路电压V2相同, 则u相电压Vu为Vu=Vl=VDC_ref/2。但是,在ql= 1的情况下,若上端直流链路电压 Vl和下端直流链路电压V2不同,则u相电压Vu为Vu= (Vl+V2)/2+(Vl-V2)/2。此时, 具有V1+V2辛VDC_ref的关系。
[0058] 并且,在ql=0的情况下,若上端直流链路电压Vl和下端直流链路电压V2不同, 则u相电压Vu为Vu= -V2 = -(V1+V2) /2+(VI-V2) /2。
[0059] 可如下将上述内容整理于表1。
[0060] 表 1
[0061]
[0062] S卩,对理想的情况和实际情况
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