[发明专利]模块化多电平谐振变换器的桥臂间均压控制方法有效

专利信息
申请号: 201910570003.1 申请日: 2019-06-27
公开(公告)号: CN110350798B 公开(公告)日: 2020-10-23
发明(设计)人: 李雨岑;邵帅;李楚杉;张军明;姚文熙;李武华 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: H02M3/335 分类号: H02M3/335;H02M7/483
代理公司: 杭州中成专利事务所有限公司 33212 代理人: 周世骏
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 模块化 电平 谐振 变换器 桥臂间均压 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种模块化多电平谐振变换器的桥臂间均压控制方法,其特征在于,所述模块化多电平结构谐振变换器包括模块化逆变电路、谐振网络、变压器、整流器和输出电容,模块化逆变电路经谐振网络接至变压器的原边,变压器的副边依次连接整流器和输出电容;模块化逆变电路包含两个串联的桥臂和两个串联的电容,每个桥臂均包含一个电感和至少一个与电感串联的子模块;每个子模块均具有相同结构,包含一个上开关管、一个下开关管和一个电容,上开关管与下开关管串联后并接至电容的两侧;

所述桥臂间均压控制是指,通过调节桥臂中点电压的直流分量,使上桥臂和下桥臂电压幅值达到均衡;在保持上下桥臂电压互补的前提下,通过改变模块化逆变电路上桥臂和下桥臂的占空比,实现对桥臂中点电压的直流分量的调节;具体包括步骤:将上桥臂子模块电容电压平均值与下桥臂子模块电容电压平均值作差,差值经补偿器得到占空比调节角θ,送入PWM发生器生成上桥臂子模块的驱动信号g11~g1N和下桥臂子模块的驱动信号g21~g2N,实现上桥臂电压varm1与下桥臂电压varm2占空比的调节。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,两个桥臂占空比调节的角度大于-90度小于90度。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,模块化逆变电路上、下桥臂中每个子模块中的上、下功率开关器件的导通角互补,且不会同时导通。

4.一种模块化多电平谐振变换器的桥臂间均压控制方法,其特征在于,所述模块化多电平结构谐振变换器包括模块化逆变电路、谐振网络、变压器、整流器和输出电容,模块化逆变电路经谐振网络接至变压器的原边,变压器的副边依次连接整流器和输出电容;模块化逆变电路包含两个串联的桥臂和两个串联的电容,每个桥臂均包含一个电感和至少一个与电感串联的子模块;每个子模块均具有相同结构,包含一个上开关管、一个下开关管和一个电容,上开关管与下开关管串联后并接至电容的两侧;

所述桥臂间均压控制是指,通过调节桥臂中点电压的直流分量,使上桥臂和下桥臂电压幅值达到均衡;在保持上下桥臂电压互补的前提下,通过改变模块化逆变电路上桥臂和下桥臂的占空比,实现对桥臂中点电压的直流分量的调节;控制过程中选择模块化逆变电路上桥臂或者下桥臂中的冗余子模块参与电压调节,实现对桥臂中点电压的直流分量的调节;具体包括步骤:上桥臂子模块电容电压平均值与下桥臂子模块电容电压平均值作差,差值经补偿器得到冗余子模块导通角φ,送入PWM发生器生成上桥臂子模块的驱动信号g11~g1N和下桥臂子模块的驱动信号g21~g2N,使冗余子模块导通φ角,调节桥臂中点直流电压分量为输入电压的一半。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的选择冗余子模块个数为至少一个。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,模块化逆变电路上、下桥臂中每个子模块中的上、下功率开关器件的导通角互补,且不会同时导通。

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