[发明专利]一种混合多电平逆变器功率均衡的控制方法

权利要求书

1.一种混合多电平逆变器功率均衡的控制方法，包括如下步骤：

(1)采集逆变器的相输出电压以及其中各全桥逆变单元的输出电压，提取相输出电压以及各全桥逆变单元输出电压的基波分量，进而计算各全桥逆变单元基波电压的最大输出百分比；

(2)根据逆变器的调制比以及所述的最大输出百分比，计算各全桥逆变单元的比较电平；

(3)确定逆变器中各全桥逆变单元以及二极管箝位式逆变单元的参考电压；

(4)对于全桥逆变单元，根据其比较电平与参考电压的比较结果对该单元中的功率开关器件进行开关控制；对于二极管箝位式逆变单元，通过使其参考电压与给定三角载波进行比较采用脉宽调制技术对该单元中的功率开关器件进行开关控制。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述的步骤(1)中根据以下公式计算各全桥逆变单元基波电压的最大输出百分比：

λi=Ui,fUf]]>

其中：λ_i为逆变器中第i个全桥逆变单元基波电压的最大输出百分比，U_i,f为逆变器中第i个全桥逆变单元输出电压的基波分量，U_f为逆变器相输出电压的基波分量，i为自然数且1≤i≤n，n为逆变器中全桥逆变单元的个数且n＝1或2。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述的步骤(2)中计算各全桥逆变单元比较电平的方法如下：

若逆变器由一全桥逆变单元与二极管箝位式逆变单元级联而成，则根据以下关系式计算该全桥逆变单元的比较电平：

λ=4Vπsin(arccosψm(V+VD))m(V+VD)]]>

其中：λ为全桥逆变单元基波电压的最大输出百分比，V为全桥逆变单元的直流侧电压，V_D为二极管箝位式逆变单元的直流侧电压，m为逆变器的调制比，ψ为全桥逆变单元的比较电平；

若逆变器包含两个全桥逆变单元H1和H2且逆变器由全桥逆变单元H1、全桥逆变单元H2和二极管箝位式逆变单元依次级联而成，则根据以下关系式计算全桥逆变单元H1和H2的比较电平：

λ1=4V1πsin(arccosψ1m(V1+V2+VD))m(V1+V2+VD)]]>

λ2=4V2π[sin(arccosψ2m(V1+V2+VD))-sin(arccosψ1m(V1+V2+VD))+sin(arccosψ2+V2m(V1+V2+VD))]m(V1+V2+VD)]]>

其中：λ₁和λ₂分别为全桥逆变单元H1和H2基波电压的最大输出百分比，V₁和V₂分别为全桥逆变单元H1和H2的直流侧电压，ψ₁和ψ₂分别为全桥逆变单元H1和H2的比较电平。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述的步骤(3)中确定逆变器中各全桥逆变单元以及二极管箝位式逆变单元参考电压的标准如下：

若逆变器由一全桥逆变单元与二极管箝位式逆变单元级联而成；则该全桥逆变单元的参考电压为逆变器的相输出电压，二极管箝位式逆变单元的参考电压等于全桥逆变单元的参考电压减去全桥逆变单元的输出电压；

若逆变器包含两个全桥逆变单元H1和H2且逆变器由全桥逆变单元H1、全桥逆变单元H2和二极管箝位式逆变单元依次级联而成；则全桥逆变单元H1的参考电压为逆变器的相输出电压，全桥逆变单元H2的参考电压等于全桥逆变单元H1的参考电压减去全桥逆变单元H1的输出电压，二极管箝位式逆变单元的参考电压等于全桥逆变单元H2的参考电压减去全桥逆变单元H2的输出电压。