[发明专利]一种三电平逆变器及其母线电压平衡控制方法和控制装置

权利要求书

1.一种三电平逆变器的母线电压平衡控制方法，其特征在于，包括：

在三电平逆变器停机状态下，若判断得到VPos-VNeg＞Vthrs，则控制S2和S0互补导通并保持S1关断，此时三电平逆变器交替输出电平+VPos和0，输出电流流经三电平逆变器中的三电平逆变桥和输出滤波电路产生损耗，从而对正母线电容进行放电，直至VPos-VNeg≤Vthrs时才恢复三电平逆变器停机状态；以及，若判断得到VNeg-VPos＞Vthrs，则控制S1和S0互补导通并保持S2关断，此时三电平逆变器交替输出电平-VNeg和0，输出电流流经三电平逆变器中的三电平逆变桥和输出滤波电路产生损耗，从而对负母线电容进行放电，直至VNeg-VPos≤Vthrs时才恢复三电平逆变器停机状态；

其中，VPos和VNeg分别表示三电平逆变器正、负母线电压的模值；Vthrs表示VPos与VNeg间的最大允许偏差值；S2表示三电平逆变器输出电平为+VPos时对应导通的开关管，S0表示三电平逆变器输出电平为0时对应导通的开关管，S1表示三电平逆变器输出电平为-VNeg时对应导通的开关管。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制S2和S0互补导通并保持S1关断，和所述控制S1和S0互补导通并保持S2关断，均采用的是两电平空间矢量脉宽调制策略。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，在判断得到VPos-VNeg＞Vthrs时，和判断得到VNeg-VPos＞Vthrs时，均还包括：

设定三电平逆变器的调制度从0开始按照一定的斜率逐渐上升至设定值。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在恢复三电平逆变器停机状态前，还包括：

将所述调制度从所述设定值开始按照一定的斜率逐渐降低至0。

5.一种三电平逆变器的母线电压平衡控制装置，其特征在于，包括：

判断单元，用于在三电平逆变器停机状态下，判断是否有VPos-VNeg＞Vthrs或VNeg-VPos＞Vthrs；其中，VPos和VNeg分别表示三电平逆变器正、负母线电压的模值，Vthrs表示VPos与VNeg间的最大允许偏差值；

第一处理单元，用于在判断得到VPos-VNeg＞Vthrs时，控制S2和S0互补导通并保持S1关断，此时三电平逆变器交替输出电平+VPos和0，输出电流流经三电平逆变器中的三电平逆变桥和输出滤波电路产生损耗，从而对正母线电容进行放电，直至VPos-VNeg≤Vthrs时才恢复三电平逆变器停机状态；其中，S2表示三电平逆变器输出电平为+VPos时对应导通的开关管，S0表示三电平逆变器输出电平为0时对应导通的开关管，S1表示三电平逆变器输出电平为-VNeg时对应导通的开关管；

第二处理单元，用于在判断得到VNeg-VPos＞Vthrs时，控制S1和S0互补导通并保持S2关断，此时三电平逆变器交替输出电平-VNeg和0，输出电流流经三电平逆变器中的三电平逆变桥和输出滤波电路产生损耗，从而对负母线电容进行放电，直至VNeg-VPos≤Vthrs时才恢复三电平逆变器停机状态。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述第一处理单元和所述第二处理单元均为采用两电平空间矢量脉宽调制策略的单元。

7.根据权利要求5或6所述的控制装置，其特征在于，所述第一处理单元为在判断得到VPos-VNeg＞Vthrs时，还设定三电平逆变器的调制度从0开始按照一定的斜率逐渐上升至设定值的单元；

所述第二处理单元为在判断得到VNeg-VPos＞Vthrs时，还设定三电平逆变器的调制度从0开始按照一定的斜率逐渐上升至所述设定值的单元。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述第一处理单元和所述第二处理单元均为在恢复三电平逆变器停机状态前，还将所述调制度从所述设定值开始按照一定的斜率逐渐降低至0的单元。