本申请涉及逆变控制,特别涉及一种逆变器及其控制方法。
背景技术:
1、anpc(active neutralpoint clamped,有源型中性点箝位型)三电平拓扑,其控制过程中通常采用单通道续流调制技术,即在输出零电平时其电感电流续流路径仅存在一个通道。然而在单通道续流工况下,由于电流只从一个通道流过,因此热量都聚集在单通道中的开关器件上,在实际应用中会导致拓扑的相应内管结温很高,降低器件安全性。
2、现有技术中还存在一种双通道续流调制技术,具体是指anpc三电平拓扑在输出零电平时,无论此时电网在正半周或负半周,都导通其各内管和各钳位管,使得电感电流续流路径形成两个通道。在双通道续流工况下,由于电流从两个通道流过,因此热量被两个通道中的器件平衡,内管的温度下降明显。但是,由于开关器件的反并联二极管反向恢复过程受温度影响的差异较大,这个特性会导致双通道续流结束后外管打开时内管电压过应力失效。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种逆变器及其控制方法,以解决anpc三电平拓扑在双通道续流结束后外管打开时容易出现内管电压过应力失效的问题。
2、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
3、本申请第一方面提供了一种逆变器的控制方法,所述逆变器包括至少一个anpc三电平拓扑;所述控制方法包括:
4、生成所述anpc三电平拓扑的各调制信号;所述各调制信号能够控制所述anpc三电平拓扑实现双通道续流;
5、对于所述各调制信号,在其调制周期中各双通道续流状态前后,分别设置当前半周期内的单通道续流状态,作为与非零输出状态之间进行切换的死区;所述双通道续流状态结束后的死区时长为预设时长;以及,以所述预设时长,分别对所述调制周期中各所述非零输出状态的时长进行补偿;
6、以调整后得到的各新调制信号,控制所述anpc三电平拓扑。
7、可选的,对于所述各调制信号,在其调制周期中各双通道续流状态前后,分别设置当前半周期内的单通道续流状态,作为与非零输出状态之间进行切换的死区,包括:
8、对于所述各调制信号,分别在所述调制周期中各所述非零输出状态结束后,设置当前半周期内的所述单通道续流状态作为进入所述双通道续流状态之前的第一死区;以及,
9、对于所述各调制信号,分别在所述调制周期中各所述双通道续流状态结束后,设置当前半周期内的所述单通道续流状态作为进入所述非零输出状态之前的第二死区;
10、所述第二死区的时长为所述预设时长。
11、可选的,对于所述各调制信号,分别在所述调制周期中各所述双通道续流状态结束后,设置当前半周期内的所述单通道续流状态作为进入所述非零输出状态之前的第二死区,包括:
12、在所述各调制信号中,将所述anpc三电平拓扑中高频动作的外管的调制信号上升沿均延迟所述预设时长。
13、可选的,对于所述各调制信号,分别在所述调制周期中各所述非零输出状态结束后,设置当前半周期内的所述单通道续流状态作为进入所述双通道续流状态之前的第一死区,包括:
14、在所述各调制信号中,将所述anpc三电平拓扑中当前半周期内动作的钳位管的调制信号上升沿均延迟基础时长。
15、可选的,所述预设时长大于等于所述基础时长。
16、可选的,以所述预设时长,分别对所述调制周期中各所述非零输出状态的时长进行补偿,包括:
17、在所述各调制信号中,将所述anpc三电平拓扑中高频动作的外管的调制信号下降沿和当前半周期内动作的钳位管的调制信号上升沿,均延迟所述预设时长。
18、可选的,在生成所述anpc三电平拓扑实现双通道续流的各调制信号之后,先进行对于各所述非零输出状态的时长补偿,再进行死区设置;或者,先进行死区设置,再进行对于各所述非零输出状态的时长补偿。
19、可选的,所述anpc三电平拓扑中两个钳位管的调制信号相同。
20、本申请第二方面提供一种逆变器,包括:主电路和控制器;其中,
21、所述主电路包括至少一个anpc三电平拓扑;
22、所述主电路受控于所述控制器;
23、所述控制器用于执行如上述第一方面任一种所述的逆变器的控制方法。
24、可选的,所述主电路包括三个所述anpc三电平拓扑;
25、各所述anpc三电平拓扑的直流侧,并联连接于直流母线;
26、各所述anpc三电平拓扑的交流侧,分别作为所述主电路的交流侧一相。
27、可选的,所述主电路还包括:连接于所述anpc三电平拓扑直流侧的至少一个dc/dc变换电路。
28、本申请提供的逆变器的控制方法,首先生成anpc三电平拓扑的各调制信号,确保能够实现双通道续流;然后,对该各调制信号,在其调制周期中各双通道续流状态前后,分别设置当前半周期内的单通道续流状态,作为与非零输出状态之间进行切换的死区;由于双通道续流状态结束后的死区时长为预设时长,因此,其取值能够根据实际应用情况进行设置,以在双通道续流结束后增加反并联二极管的续流时间,达到降低内管应力的目的。另外,还以该预设时长,分别对调制周期中各非零输出状态的时长进行补偿,使得逆变器的输出特性不受上述死区的影响。最后,以调整后得到的各新调制信号,控制anpc三电平拓扑,实现对于该逆变器的控制,既能够解决逆变器在双通道续流工况下的内管应力问题,同时保证不影响逆变器有功输出谐波特性。
1.一种逆变器的控制方法,其特征在于,所述逆变器包括至少一个anpc三电平拓扑;所述控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的逆变器的控制方法,其特征在于,对于所述各调制信号,在其调制周期中各双通道续流状态前后,分别设置当前半周期内的单通道续流状态,作为与非零输出状态之间进行切换的死区,包括:
3.根据权利要求2所述的逆变器的控制方法,其特征在于,对于所述各调制信号,分别在所述调制周期中各所述双通道续流状态结束后,设置当前半周期内的所述单通道续流状态作为进入所述非零输出状态之前的第二死区,包括:
4.根据权利要求2所述的逆变器的控制方法,其特征在于,对于所述各调制信号,分别在所述调制周期中各所述非零输出状态结束后,设置当前半周期内的所述单通道续流状态作为进入所述双通道续流状态之前的第一死区,包括:
5.根据权利要求4所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述预设时长大于等于所述基础时长。
6.根据权利要求1至5任一项所述的逆变器的控制方法,其特征在于,以所述预设时长,分别对所述调制周期中各所述非零输出状态的时长进行补偿,包括:
7.根据权利要求1至5任一项所述的逆变器的控制方法,其特征在于,在生成所述anpc三电平拓扑实现双通道续流的各调制信号之后,先进行对于各所述非零输出状态的时长补偿,再进行死区设置;或者,先进行死区设置,再进行对于各所述非零输出状态的时长补偿。
8.根据权利要求1至5任一项所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述anpc三电平拓扑中两个钳位管的调制信号相同。
9.一种逆变器,其特征在于,包括:主电路和控制器;其中,
10.根据权利要求9所述的逆变器,其特征在于,所述主电路包括三个所述anpc三电平拓扑;
11.根据权利要求9或10所述的逆变器,其特征在于,所述主电路还包括:连接于所述anpc三电平拓扑直流侧的至少一个dc/dc变换电路。
