[发明专利]用于功率转换器的脉宽调制的方法以及功率转换器

说明书

提出了一种用于功率转换器(10)的脉宽调制的方法和功率转换器(10)。该方法包括：确定(110)调制指数；基于该调制指数，从多种预定调制技术中选择(120)调制技术；以及通过利用所选的调制技术来调制(130)该功率转换器(10)的输出(16)。

技术领域

本发明总体上涉及控制功率转换器的操作的技术领域。尤其，然而，并非排他地，本发明涉及功率转换器(如逆变器)的脉宽调制技术。

背景技术

已知使用对共模(CM)电压和差模(DM)电压都进行滤波的滤波器，使得相电压和相间电压的波形基本上变为正弦。这种滤波器称为全极正弦滤波器、万能(all cure)滤波器或DM+CM正弦滤波器。这些滤波器使驱动器对安装参数更加不敏感，并例如使得能够使用超长电机缆线，并在电网接地故障情况下提供良好的性能。这些滤波器还保护可以连接到DC(直流)链路的敏感设备(诸如电池)，并延长了电机绝缘件和支承件的使用寿命。

两级逆变器会产生较大的CM电压分量，这取决于调制方法。CM滤波很昂贵，并且因此，必须滤波的每个伏特都会产生成本。典型的调制方法(例如空间矢量脉宽调制(SVPWM))会产生非常大的CM电压，从而导致昂贵的滤波器。具有较大电感的扼流圈的CM滤波器进一步意味着更大的体积、更多的发热以及更高的成本。

因此，仍然需要开发用于影响由功率转换器产生的CM电压的特性的解决方案，以便例如使用更小且更便宜的CM滤波器。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于功率转换器的脉宽调制的方法以及一种功率转换器。本发明的另一个目的是通过该方法，可以影响在功率转换器的操作期间产生的CM电压的特性。

本发明的这些目的通过相应的独立权利要求所限定的方法和功率转换器来实现。

根据第一方面，提供了一种用于功率转换器的脉宽调制的方法。该方法包括：确定调制指数；基于调制指数，从多种预定调制技术中选择调制技术；以及通过利用所选的调制技术来调制功率转换器的输出。功率转换器的输出可以是例如功率转换器的输出电压。

功率转换器可以是两级三相逆变器，诸如电压源逆变器。

该方法可以包括：根据调制指数，通过至少利用第一调制技术和第二调制技术来调制所述输出。

在实施例中，该方法可以包括：确定第一调制指数阈值，以及基于将调制指数与第一调制指数阈值进行比较来选择调制技术。

该方法可以包括：如果调制指数高于或等于第一调制指数阈值，则将调制技术选择为第一调制技术，或者如果调制指数低于第一调制指数阈值，则将调制技术选择为第二调制技术。

多种预定调制技术可以包括以下至少两种技术：空间矢量脉宽调制(SVPWM)、不连续脉宽调制最小值(DPWM_最小)、不连续脉宽调制最大值(DPWM_最大)、对称不连续脉宽调制(DPWM_对称)。

该方法可以包括：如果调制指数高于或等于第一调制指数阈值，则选择SVPWM；以及如果调制指数低于第一调制指数阈值，则选择DPWM_最小或DPWM_最大。

第一调制指数阈值可以在0.4至0.6的范围内，有利地是0.5。

在另一个实施例中，该方法可以包括：确定第一调制指数阈值和第二调制指数阈值；以及基于第一调制指数阈值和第二调制指数阈值来选择调制技术。