一种逆变器控制方法、装置及终端设备与流程

    技术2025-04-05  43


    本申请涉及逆变器控制,尤其涉及一种逆变器控制方法、装置及终端设备。


    背景技术:

    1、目前三电平逆变器发波调制方法有以下几种:

    2、空间电压矢量pwm调制法,是依据逆变器空间电压矢量切换以获得准圆形旋转磁场,控制逆变器开关方式,形成pwm输出电压波形。这种pwm控制法,是把逆变器三相对称正弦电压看成一个整体来处理,所得开关模式即使在频率较低条件下也可以使交流电机获得较spwm控制更好的性能,且其直流电压利用率较spwm提高15.4%。但是该调制控制方法计算复杂,尤其在多电平逆变器中计算量更大,每次计算需要耗费大量时间,影响控制速度,且该控制调制控制方法是基于形成三相对称正弦电压前提下进行计算控制开关模式切换的,其带不平衡负载能力差。

    3、正弦脉宽调制spwm,是通过正弦调制波与三角载波进行比较,得到一组幅值相等,宽度正比于正弦波的矩形脉冲序列,来控制逆变器开关,形成pwm输出电压波形。通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变器输出的电压的频率和幅值。三相对称电压中每一相电压都是单独通过正弦调制波与三角载波进行比较调制而来的,每一相均可独立输出,带不平衡负载能力强。但现有spwm在三电平逆变调制中,为了获得更好得正弦波,要么输出端要加较大得滤波电路,成本高、体积大;要么提高开关频率,但随之计算周期也加快,cpu负荷加重,给低算力性能的微机带来挑战;同时为了减小中点直流母线电压在不平衡负载下波动造成得输出电压畸变,通常的做法是加大直流母线电容,成本和体积进一步加大。

    4、总之,现有技术中三电平逆变器发波调制方法,存在成本大、计算复杂、芯片负荷大、中点电压波动以及传感器偏差对输出电压波形均有影响,导致输出电压精度低。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本申请实施例提供一种逆变器控制方法、装置及终端设备,可以有效解决现有技术中三电平逆变器发波调制方法存在成本高、计算复杂以及输出电压谐波高、品质低、电压传感器精度低的问题等。

    2、第一方面,本申请实施例提供一种逆变器控制方法,所述方法包括:

    3、根据预设的计算周期,分别计算逆变器每一相对应的第一占空比和第二占空比;其中,所述第一占空比根据上半母线电压以及调制波的相电压幅值和相位得到;所述第二占空比根据下半母线电压以及所述调制波的相电压幅值和相位得到;

    4、在所述逆变器的输出信号的正半周期采用每一相对应的所述第一占空比控制对应的桥臂进行工作,在所述逆变器输出信号的负半周期采用每一相对应的所述第二占空比控制对应的桥臂,以控制所述逆变器输出目标信号。

    5、在一些实施例中,所述根据预设的计算周期,分别计算逆变器每一相对应的第一占空比和第二占空比,包括:

    6、在每j个开关周期触发一次中断任务;其中,所述中断任务用于计算当前相位之后的连续j个目标相位的正弦值,6≥j≥2;

    7、根据所述j个目标相位的正弦值以及分别对应的上半母线电压以及调制波的相电压幅值,计算得到连续的j个开关周期分别对应的第一占空比和第二占空比;

    8、所述方法还包括:将所述j个开关周期分别对应的第一占空比和第二占空比采用直接内存存取方式传输至逆变器的发波定时器。

    9、在一些实施例中,所述第一占空比根据上半母线电压以及调制波的相电压幅值和相位得到,包括:

    10、

    11、其中,为所述第一占空比,为上半母线电压,为调制波的相位,t为采样时刻,为调制波的相电压幅值;

    12、所述第二占空比根据下半母线电压以及所述调制波的相电压幅值和相位得到,包括:

    13、

    14、其中,为所述第二占空比,为下半母线电压。

    15、在一些实施例中,所述下半母线电压根据全母线电压的滤波值、全母线电压的实时测量值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的滤波值确定。

    16、在一些实施例中,所述下半母线电压根据全母线电压的滤波值、全母线电压的实时测量值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的滤波值确定,包括:

    17、

    18、其中,为下半母线电压,为全母线电压的滤波值、 u全实时测为全母线电压的实时测量值、 u上实时测为上半母线电压的实时测量值,为上半母线电压的滤波值。

    19、在一些实施例中,所述上半母线电压的滤波值和所述全母线电压的滤波值均采用滑动平均滤波的方式得到。

    20、在一些实施例中,所述上半母线电压根据全母线电压的滤波值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的平均值确定。

    21、在一些实施例中,所述上半母线电压根据全母线电压的滤波值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的平均值确定,包括:

    22、

    23、

    24、其中,为上半母线电压,为全母线电压的滤波值 u上实时测为上半母线电压的实时测量值,为上半母线电压的滤波值, u上实时测_i为第 i次采样得到的上半母线电压的实时测量值,m为滑动平均滤波采样中滑动窗口的第一采样序号,n为滑动平均滤波采样中滑动窗口的最后一个采样序号。

    25、第二方面,本申请实施例提供一种逆变器控制装置,包括:

    26、占空比计算模块,用于根据预设的计算周期,分别计算逆变器每一相对应的第一占空比和第二占空比;其中,所述第一占空比根据上半母线电压以及调制波的相电压幅值和相位得到;所述第二占空比根据下半母线电压以及所述调制波的相电压幅值和相位得到;

    27、输出控制模块,用于在所述逆变器的输出信号的正半周期采用每一相对应的所述第一占空比控制对应的桥臂进行工作,在所述逆变器输出信号的负半周期采用每一相对应的所述第二占空比控制对应的桥臂,以控制所述逆变器输出目标信号。

    28、第三方面,本申请实施例提供一种终端设备,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施本申请第一方面提供的一种逆变器控制方法。

    29、本申请的实施例具有如下有益效果:

    30、本申请中所述第一占空比根据上半母线电压以及调制波的相电压幅值和相位得到;所述第二占空比根据下半母线电压以及所述调制波的相电压幅值和相位得到;在所述逆变器的输出信号的正半周期采用每一相对应的所述第一占空比控制对应的桥臂进行工作,在所述逆变器输出信号的负半周期采用每一相对应的所述第二占空比控制对应的桥臂,以控制所述逆变器输出目标信号。也就是说,本申请在调制计算过程引入了半母线波动量进行占空比补偿,使得输出电压稳定,谐波含量降低;而且计算方法简单,由此,本申请可以有效解决现有技术中三电平逆变器发波调制方法存在成本高、计算复杂以及输出电压谐波高、品质低、电压传感器精度低的问题。



    技术特征:

    1.一种逆变器控制方法,其特征在于,所述逆变器包括三电平逆变器,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的逆变器控制方法,其特征在于,所述根据预设的计算周期,分别计算逆变器每一相对应的第一占空比和第二占空比,包括:

    3.根据权利要求1所述的逆变器控制方法,其特征在于,所述第一占空比根据上半母线电压以及调制波的相电压幅值和相位得到,包括:

    4.根据权利要求1所述的逆变器控制方法,其特征在于,所述下半母线电压根据全母线电压的滤波值、全母线电压的实时测量值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的滤波值确定。

    5.根据权利要求4所述的逆变器控制方法,其特征在于,所述下半母线电压根据全母线电压的滤波值、全母线电压的实时测量值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的滤波值确定,包括:

    6.根据权利要求4所述的逆变器控制方法,其特征在于,所述上半母线电压的滤波值和所述全母线电压的滤波值均采用滑动平均滤波的方式得到。

    7.根据权利要求1所述的逆变器控制方法,其特征在于,所述上半母线电压根据全母线电压的滤波值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的平均值确定。

    8.根据权利要求7所述的逆变器控制方法,其特征在于,所述上半母线电压根据全母线电压的滤波值、上半母线电压的实时测量值和上半母线电压的平均值确定,包括:

    9.一种逆变器控制装置,其特征在于,包括:

    10.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施权利要求1-8中任一项所述的逆变器控制方法。


    技术总结
    本申请涉及逆变器控制技术领域,尤其涉及一种逆变器控制方法、装置及终端设备,该方法包括:根据预设的计算周期,分别计算逆变器每一相对应的第一占空比和第二占空比;其中,所述第一占空比根据上半母线电压以及调制波的相电压幅值和相位得到;所述第二占空比根据下半母线电压以及所述调制波的相电压幅值和相位得到;在所述逆变器的输出信号的正半周期采用每一相对应的所述第一占空比控制对应的桥臂进行工作,在所述逆变器输出信号的负半周期采用每一相对应的所述第二占空比控制对应的桥臂,以控制所述逆变器输出目标信号。由此,本申请可以降低输出电压谐波,提高电压品质,降低了控制过程对传感器精度的依赖程度。

    技术研发人员:谭诗干,杨仁宝,钟康,黄旭辉
    受保护的技术使用者:深圳通业科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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