[发明专利]带电流过零区域控制的死区时间可变逆变控制方法及系统

摘要

带电流过零区域控制的死区时间可变逆变控制方法及系统。控制系统设有逆变器主电路、等效负载、电流检测模块、电流过零区域检测模块、过零区域阀值设定模块、主控制器模块和功率开关管驱动电路；逆变器主电路的输出端与等效负载的前端相连；等效负载后端与电流检测模块相连；电流检测模块输出端与电流过零区域检测模块和主控制器模块连接；电流过零区域检测模块输出端接主控制器模块，电流过零区域检测模块输入端与过零区域阀值设定模块相连；电流运算器输入端接电流检测模块输出端，电流运算器输出端接电流阀值比较电路输入端，电流阀值比较电路输出端接电流过零区域检测模块的输入端；主控制器模块的算法运算器输出接逆变桥的驱动电路。

主权项

带电流过零区域控制的死区时间可变逆变控制系统，其特征在于设有逆变器主电路、等效负载、电流检测模块、电流过零区域检测模块、过零区域阀值设定模块、主控制器模块和功率开关管驱动电路；所述逆变器主电路设有稳压电容和开关管，逆变器主电路的输入端与电压源相连，逆变器主电路的输出端通过导线与等效负载的前端相连；所述等效负载包括电感、电阻和反电动势，等效负载的后端通过导线与电流检测模块相连；所述电流检测模块采用电流传感器，电流检测模块用于实现逆变器各相输出电流快速采集和检测，电流检测模块的输出端与电流过零区域检测模块和主控制器模块连接；所述电流过零区域检测模块的输出端接主控制器模块，电流过零区域检测模块的输入端与过零区域阀值设定模块相连；所述过零区域阀值设定模块设有电流运算器、电流阀值比较电路、逻辑组合电路；电流运算器的输入端接电流检测模块的输出端，电流运算器的输出端接电流阀值比较电路输入端，电流阀值比较电路输出端接电流过零区域检测模块的输入端；所述主控制器模块设有算法运算器、逻辑保护电路、电源电路；算法运算器用于运行带电流过零区域控制的死区时间可变的逆变控制算法，带电流过零区域控制的死区时间可变的逆变控制算法主要由FCS‑MPC算法、死区时间可变算法、过流区域监控算法、负载模型参数在线识别算法、防过流过压保护控制算法以及输入输出控制算法组成；过零区域监控算法根据负载参数自动计算设置电流过零区域检测模块最优的过零检测阀值，并实时监测传来的过零逻辑信号，当检测到过零逻辑信号有效时，该算法会立即禁用死区时间可变算法，使得逆变桥的死区时间都设定为开关管允许的最小死区时间，算法控制器运行在基本的FCS‑MPC控制模式下，不对死区时间进行可变控制，每次开关切换时仅插入允许的最小死区时间；当检测到过零逻辑信号无效时，过零区域监控算法会立即启用死区时间可变算法，并根据换流规律，自动计算死区等效电压矢量，插入最优的死区状态和死区时间，进入正常的死区时间可变逆变控制算法，控制逆变器准确跟踪上参考信号；然后输出到逆变桥的驱动电路，控制功率开关管切换，从而实现参考信号的跟踪控制，逻辑保护电路用于硬件级别的过流过压保护；所述功率开关管驱动电路用于将整体控制信号输出到逆变器主电路的各个开关管控制端，功率开关管驱动电路设有组合逻辑电路、光耦隔离电路、逆变桥功率开关管驱动电路、电源电路。