[发明专利]共模电压抑制方法

说明书

本发明涉及一种共模电压抑制方法，用于抑制一三相逆变器的共模电压，根据脉冲宽度调制信号最先动作开关管和最后动作开关管各自与中间动作开关管动作时刻的第一动作时延和第二动作时延，将第一动作时延小于设定阈值的最先动作开关管对应相的两个开关管提前一设定时间动作，将第二动作时延小于设定阈值的最后动作开关管对应相的两个开关管延后设定时间动作。本发明通过使输出的脉冲宽度调制信号发生错位，可以保证三相逆变器的任意两相间开关管的动作时刻至少相差一个时间差，从而有效地避免了共模电压及共模电流的叠加。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种共模电压抑制方法。

背景技术

逆变器，是将直流电能转变成交流电能的装置，逆变器因其拓扑简单、调制算法便捷被广泛应用于现代工业领域，尤其是新能源汽车的电拖系统中。随着电力电子开关器件开关频率的不断提高，逆变器存在的一些负面效应日益显现:当前SVPWM(空间矢量脉宽调制)调制技术会在电机绕组中性点和参考地之间产生高幅值(最大峰值可达到母线电压)且高频交变的共模电压，该电压具有以下危害：共模电压在寄生电容的作用下，成为产生轴电压的重要根源，严重时会击穿电机轴承油膜形成轴电流，损坏电机的轴承，缩短电机的使用寿命；共模电压引起的共模电流的振荡频率高达10⁵～10⁶Hz，高频电流将对附近设备产生电磁干扰，影响其它控制系统或电子设备的正常运行。

目前抑制电机共模电压的方法主要分为两类：1)硬件方法：通过采用共模滤波器、共模电感、共模抑制变压器或共模扼流线圈等，以达到降低或消除共模电压的目的，然而这种方法会一定程度增加逆变器的体积或成本。2)软件方法：采用改进的PWM(脉冲宽度调制)调制策略，常用的为无零矢量脉宽调制，即不使用零矢量，使得逆变器输出共模电压的幅值得以限制，从而实现对共模电压的抑制，相比传统的SVPWM调制策略，无零矢量脉宽调制虽然能够抑制共模电压，但是它存在很多缺点，例如：直流母线电压利用率不高，工作区间较窄(在超出一定调制度时则失效)，电压电流谐波明显增大。此外，现有的调制改进策略都没有考虑到当IGBT(绝缘栅双极型晶体管)同时开关或开关时刻接近时，产生的共模电压、共模电流叠加效应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共模电压抑制方法，能够无需通过硬件结构的改变，避免增加逆变器的体积和成本，且不会降低直流母线电压利用率，可以在较广的工作区间内运行，电压电流谐波也不会明显增大。

为了达到上述目的，本发明提供了一种共模电压抑制方法，用于抑制一三相逆变器的共模电压，包括如下步骤：

对所述三相逆变器执行中断以获取所述三相逆变器输出的脉冲宽度调制信号；

选取所述三相逆变器的上桥臂的三个开关管或下桥臂的三个开关管，并根据所述脉冲宽度调制信号得到每个所述开关管的动作顺序，其中，定义动作顺序在最前的开关管为最先动作开关管，动作顺序在最后的开关管为最后动作开关管，动作顺序在所述最先动作相开关管及最后动作开关管之间的开关管为中间动作开关管；

根据所述脉冲宽度调制信号获取所述中间动作开关管与所述最先动作开关管之间的第一动作时延及所述最后动作开关管与所述中间动作开关管之间的第二动作时延；

将所述第一动作时延及所述第二动作时延均与一设定阈值进行比较，当所述第一动作时延小于所述设定阈值时，则将所述最先动作开关管对应相的两个开关管提前一设定时间动作；当所述第二动作时延小于所述设定阈值时，将所述最后动作开关管对应相的两个开关管延后所述设定时间动作；

其中，所述第一动作时延为所述中间动作开关管与所述最先动作开关管的动作时刻的差值，所述第二动作时延为所述最后动作开关管与所述中间动作开关管的动作时刻的差值。

可选的，当所述第一动作时延大于所述设定阈值或所述第二动作时延大于所述设定阈值时，不改变每个所述开关管的动作时刻。

可选的，每个所述开关管的动作均包括导通和/或关断。