[发明专利]一种ANPC拓扑的损耗均衡调制方法和变换器

说明书

本申请提供一种ANPC拓扑的损耗均衡调制方法和变换器，该ANPC拓扑的损耗均衡调制方法，在确定该ANPC拓扑交流侧电压的正半周期和负半周期之后，对于同一种半周期，以该ANPC拓扑中相应半桥臂的内管和外管交替执行关断动作，以实现相应的零电平输出状态；使得内管和外管的开关次数相近，进而能够分摊内管和外管的开关损耗；而且两者交替开关，能够实现内外管之间的损耗均衡。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及一种ANPC拓扑的损耗均衡调制方法和变换器。

背景技术

ANPC(Active Neutral Point Clamped，有源中点箝位型)三电平变换器的拓扑如图1所示，其中，与直流侧正极P相连的开关管Q1以及与直流侧负极N相连的开关管Q4均称为外管，而与交流侧相连的两个开关管Q2和Q3则均称为内管，另外，与直流侧中点相连的两个开关管Q5和Q6均称为续流管。

对于APNC拓扑来说，其传统的调制方案会存在外管损耗过高或者内管损耗过高的问题，尚不能均衡内管和外管之间的损耗。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种ANPC拓扑的损耗均衡调制方法和变换器，以实现对于内管和外管之间的损耗分配。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请第一方面提供了一种ANPC拓扑的损耗均衡调制方法，包括：

确定所述ANPC拓扑交流侧电压的正半周期和负半周期；

对于同一种半周期，以所述ANPC拓扑中相应半桥臂的内管和外管交替执行实现零电平输出状态的关断动作；其中，所述内管为连接所述ANPC拓扑交流侧的开关管，所述外管为连接所述ANPC拓扑直流侧正极或负极的开关管。

可选的，对于同一种半周期，以所述ANPC拓扑中相应半桥臂的内管和外管交替执行零电平输出状态的关断动作，包括：

对于正半周期，以所述ANPC拓扑中上半桥臂的所述内管和所述外管交替执行实现所述零电平输出状态的关断动作；

对于负半周期，以所述ANPC拓扑中下半桥臂的所述内管和所述外管交替执行实现所述零电平输出状态的关断动作。

可选的，相应所述内管和所述外管交替执行所述关断动作时，具体按照单个脉冲来交替执行。

可选的，相应所述内管和所述外管交替执行所述关断动作时，其交替条件为开关次数达到预设次数。

可选的，相应所述内管和所述外管交替执行所述关断动作时，其交替条件为开关等效时长达到预设时长。

可选的，相应所述内管和所述外管交替执行所述关断动作时，其交替条件为结温达到预设温度阈值。

可选的，所述零电平输出状态，为：

单一所述内管及其连接的续流管导通，使所述ANPC拓扑交流侧电压为零的状态。

可选的，所述零电平输出状态，为：

各所述内管与其连接的续流管均导通，使所述ANPC拓扑交流侧电压为零的状态。

本申请第二方面提供了一种变换器，包括：控制器和至少一个ANPC拓扑；其中，

所述ANPC拓扑受控于所述控制器；

所述控制器用于执行如第一方面任一种所述的ANPC拓扑的损耗均衡调制方法。

可选的，所述ANPC拓扑的数量为3个；

各所述ANPC拓扑的交流侧分别作为所述变换器的交流侧一相；