[发明专利]一种SVPWM调制的交错并联控制方法

权利要求书

1.一种SVPWM调制交错并联控制方法，其特征在于，包括一个交错并联系统，所述交错并联系统包括第一功率模块和第二功率模块，所述第一功率模块和第二功率模块均采用两电平三相全控桥拓扑结构，所述第一功率模块包括第一桥臂(A相)、第二桥臂(B相)、第三桥臂(C相)和第一控制器，所述第二功率模块包括第四桥臂(A相)、第五桥臂(B相)、第六桥臂(C相)和第二控制器，所述第一功率模块和第二功率模块的交流侧A相、B相和C相并联后接入三相电网，所述第一功率模块和第二功率模块的直流侧相互独立，所述第一桥臂包括第一桥臂上管和第一桥臂下管，所述第二桥臂包括第二桥臂上管和第二桥臂下管，所述第三桥臂包括第三桥臂上管和第三桥臂下管，所述第四桥臂包括第四桥臂上管和第四桥臂下管，所述第五桥臂包括第五桥臂上管和第五桥臂下管，所述第六桥臂包括第六桥臂上管和第六桥臂下管，所述第一控制器与第二控制器采用直接通讯方式实现时间基准的同步，所述第一控制器和第二控制器分别输出第一PWM脉冲、第二PWM脉冲、第三PWM脉冲、第四PWM脉冲、第五PWM脉冲和第六PWM脉冲，所述第一PWM脉冲控制第一桥臂和第四桥臂上管，所述第二PWM脉冲控制第一桥臂和第四桥臂下管，所述第三PWM脉冲控制第二桥臂和第五桥臂上管，所述第四PWM脉冲控制第二桥臂和第五桥臂下管，所述第五PWM脉冲控制第三桥臂和第六桥臂上管，所述第六PWM脉冲控制第三桥臂和第六桥臂下管，所述第一PWM脉冲和第二PWM脉冲共用第一比较寄存器CMPA，所述第三PWM脉冲和第四PWM脉冲共用第二比较寄存器CMPB，所述第五PWM脉冲和第六PWM脉冲共用第三比较寄存器CMPC；

该交错并联控制方法的步骤是：

(a)所述第一功率模块和第二功率模块执行相同的启动过程，所述启动过程包括交错并联系统上电、初始化寄存器、设置定时器连续增减模式、判断程序执行的功率模块、查询功率模块是否基准同步和使能定时器中断；

(b)进入定时器中断后，根据系统实现功能的不同，通过计算得到最终所要调制的三相调制波信号V_a、V_b、V_c，将该信号通过3/2矩阵变换，得到两相静止坐标系下的两个量V_α与V_β以及所需合成的矢量V_σ，变换矩阵如式(1)所示；

(c)计算矢量V_σ所在扇区，所述扇区计算方法为：若V_β＞0，则O＝1，否则O＝0，若则P＝1，否则P＝0，若则Q＝1，否则Q＝0，设定区间N＝O+2P+4Q，根据N值确定矢量V_σ所在的扇区，所述扇区分为第一扇区、第二扇区、第三扇区、第四扇区、第五扇区和第六扇区；

(d)采用伏秒平衡原理，用矢量V_σ所在的扇区的相邻两个矢量合成该矢量,计算两相邻矢量的作用时间，为了计算方便，定义X，Y，Z三个通用值，如式(2)所示,式中T_s为开关周期，U_dc为功率模块的直流侧母线电压；

(e)根据相邻两个矢量在不同扇区的作用时间，分别计算T₁、T₂、T₀，所述T₀为为零矢量作用时间，T1和T2为不同扇区下所对应的矢量的作用时间，其计算方法如式(3)所示：

T₀＝T_s-T₁-T₂ (3)

(f)根据T₁、T₂、T₀计算第一比较寄存器CMPA中的值CMP1、第二比较寄存器CMPB中的值CMP2和第三比较寄存器CMPC中的值CMP3，其计算方法如式(4)所示：

(g)根据第一功率模块和第二功率模块选择不同的PWM脉冲生成方法，若是第一功率模块，则设定比较匹配PWM高电平有效，即定时器增计数与比较器发生比较匹配时，所述第一功率模块中第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂上管PWM脉冲输出由低电平翻转为高电平，定时器减计数与比较器发生比较匹配时，所述第一功率模块中第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂上管PWM脉冲输出由高电平翻转为低电平，若是第二功率模块，则设定比较匹配PWM低电平有效，即定时器增计数与比较器发生比较匹配时，所述第二功率模块中第四桥臂、第五桥臂和第六桥臂上管PWM脉冲输出由高电平翻转为低电平，定时器减计数与比较器发生比较匹配时，所述第二功率模块中第四桥臂、第五桥臂和第六桥臂上管PWM脉冲输出由低电平翻转为高电平；

(h)根据不同的扇区，在第一功率模块和第二功率模块的比较寄存器中装载不同的值，对于第一功率模块，若第一功率模块合成矢量V_σ在第一扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP2，第二比较寄存器CMPB＝CMP1，第三比较寄存器CMPC＝CMP3；若第一功率模块合成矢量V_σ在第二扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP1，第二比较寄存器CMPB＝CMP3，第三比较寄存器CMPC＝CMP2，若第一功率模块合成矢量V_σ在第三扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP1，第二比较寄存器CMPB＝CMP2，第三比较寄存器CMPC＝CMP3，若第一功率模块合成矢量V_σ在第四扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP3，第二比较寄存器CMPB＝CMP2，第三比较寄存器CMPC＝CMP1，若第一功率模块合成矢量V_σ在第五扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP3，第二比较寄存器CMPB＝CMP1，第三比较寄存器CMPC＝CMP2，若第一功率模块合成矢量V_σ在第六扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP2，第二比较寄存器CMPB＝CMP3，第三比较寄存器CMPC＝CMP1；对于第二功率模块，若第二功率模块合成矢量V_σ在第一扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP2，第二比较寄存器CMPB＝CMP3，第三比较寄存器CMPC＝CMP1，若第二功率模块合成矢量V_σ在第二扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP3，第二比较寄存器CMPB＝CMP1，第三比较寄存器CMPC＝CMP2，若第二功率模块合成矢量V_σ在第三扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP3，第二比较寄存器CMPB＝CMP2，第三比较寄存器CMPC＝CMP1，若第二功率模块合成矢量V_σ在第四扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP1，第二比较寄存器CMPB＝CMP2，第三比较寄存器CMPC＝CMP3，若第二功率模块合成矢量V_σ在第五扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP1，第二比较寄存器CMPB＝CMP3，第三比较寄存器CMPC＝CMP2，若第二功率模块合成矢量V_σ在第六扇区，则所述第一比较寄存器CMPA＝CMP2，第二比较寄存器CMPB＝CMP1，三比较寄存器CMPC＝CMP3。

2.根据权利要求1所述SVPWM调制交错并联控制方法，其特征在于，所述第一扇区中T₁为矢量(1,1,0)作用的时间，T₂为矢量(0,1,0)的作用时间，所述第二扇区中T₁为矢量(1,0,1)作用的时间，T₂为矢量(1,0,0)的作用时间，所述第三扇区中T₁为矢量(1,0,0)作用的时间，T₂为矢量(1,1,0)的作用时间，所述第四扇区中T₁为矢量(0,1,1)作用的时间，T₂为矢量(0,0,1)的作用时间，所述第五扇区中T₁为矢量(0,1,0)作用的时间，T₂为矢量(0,1,1)的作用时间，所述第六扇区中T₁为矢量(0,0,1)作用的时间，T₂为矢量(1,0,1)的作用时间，所述T₀为零矢量作用时间，所述零矢量为(1,1,1)或为(0,0,0)。