[发明专利]逆变器死区补偿方法、装置、逆变器及汽车

说明书

本申请公开了一种逆变器死区补偿方法、装置、逆变器及汽车，该方法包括：采集逆变器的三相电流，并将所述三相电流转换到两相旋转坐标系下的两相电流；根据所述两相电流确定所述三相电流的极性；根据所述三相电流的极性确定逆变器各个相的电压误差；将各个相的电压误差加到电压指令上，进行死区补偿。采用本方案，不用考虑电流过零时刻，提高了逆变器系统稳定性和鲁棒性，相比于现有技术，很大程度上避免了繁杂的数学运算和大量逻辑判断。

技术领域

本申请涉及逆变器控制领域，特别涉及一种逆变器死区补偿方法、装置、逆变器及汽车。

背景技术

在三相逆变器中，为了输出较理想的电流波形，逆变器中的开关器件管必须在较高的开关频率下工作。在同一桥臂的两个开关器件管的换向过程中，为了防止两只开关器件管产生直通而被烧坏，需要在两只开关器件管的开通与关断时刻之间加入一定的死区时间(T_d)。

由于为保证同一桥臂上下两开关器件管不同时导通，必须在开通和关断信号之间设置一个死区时间，同时开关器件管本身存在开通关断延时(T_on和T_off)，因此理想的调制信号和开关器件管输出的实际信号之间存在偏差。这个偏差引起死区效应，所产生的死区效应会造成逆变器输出电压基波分量减小、输出电流波形畸变及输出转矩脉动。

已有众多学者对死区效应进行了研究，并提出了许多补偿方法。这些方法基本上可以分为两种：一种是基于平均误差电压补偿法，这种方法具有易于实现的优点，缺点是补偿不够精确，后来又有学者对开关器件管压降引起的附加死区时间，以及电路中寄生参数对死区效应的影响进行了研究。另一种方法是基于脉冲的补偿方法，这种方法可以对死区时间进行较精确地补偿，但对控制芯片的要求也更高，要求在一个脉冲宽度调制PWM载波周期内进行两次采样。死区补偿中电流极性的检测很重要，如果对电流过零点判断不够准确反而会引起误补偿。尽管很多补偿方法能够取得不错的补偿效果，但在低速轻载的场合，经常会发生零电流钳位的现象，使输出电流产生畸变。

发明内容

本申请的目的在于提供一种逆变器死区补偿方法、装置、逆变器及汽车，以避免发生零电流钳位的现象使输出电流产生畸变。

第一方面，本申请实施例提供了一种逆变器死区补偿方法，包括：

采集逆变器的三相电流，并将所述三相电流转换到两相旋转坐标系下的两相电流；

根据所述两相电流确定所述三相电流的极性；

根据所述三相电流的极性确定逆变器各个相的电压误差；

将各个相的电压误差加到电压指令上，进行死区补偿。

在一种可能的实现方式中，在本申请实施例提供的上述方法中，所述根据所述两相电流确定所述三相电流的极性，包括：

利用一阶低通滤波器滤除所述两相电流中的高次谐波，得到滤波后的两相电流；

根据所述滤波后的两相电流确定所述三相电流的极性。

在一种可能的实现方式中，在本申请实施例提供的上述方法中，所述根据所述滤波后的两相电流确定所述三相电流的极性，包括：

将所述滤波后的两相电流坐标反变换到两相静止坐标系，得到两相静止坐标系下电流矢量的幅值和相位角；

根据所述电流矢量的幅值和相位角确定电流矢量所处扇区；

根据所述电流矢量所处扇区确定所述三相电流的极性。

在一种可能的实现方式中，在本申请实施例提供的上述方法中，所述根据所述三相电流的极性确定逆变器各个相的电压误差，包括：

根据所述三相电流的极性，以及三相电流的极性与两相静止坐标系补偿电压的对应关系，确定对应的两相静止坐标系补偿电压；