[发明专利]一种具有最小开关损耗的三电平逆变器的非连续脉宽调制方法

权利要求书

1.一种具有最小开关损耗的三电平逆变器的非连续脉宽调制方法，其特征按如下步骤进行：

步骤S1：利用电压传感器采集所述三电平逆变器直流侧上的上电容电压u_C1、下电容电压u_C2，三相输出相电流i_A、i_B、i_C，三相输出相电压u_A、u_B、u_C；

步骤S2：根据钳位规则选择该三电平逆变器的最合适的钳位模式，以最大化降低开关损耗，所述钳位规则为：在不发生过调制的情况下，钳位电流最大相对应的电压；在发生过调制的情况下，钳位电流次大相对应的电压；

根据钳位规则选择合适的钳位模式的方法，包括以下步骤：

步骤S201：对采集的三电平逆变器的三相输出相电流、三相输出相电压进行排序，得到最大电流i_max＝max(i_A，i_B，i_C)，最小电流i_min＝min(i_A，i_B，i_C),中间电流i_mid＝mid(i_A，i_B，i_C)，最大电压u_max＝max(u_A，u_B，u_C)，最小电压u_min＝min(u_A，u_B，u_C)和中间电压u_mid＝mid(u_A，u_B，u_C)；

步骤S202：根据以下钳位规则选择钳位模式，包括：

①当i_max和u_min出现在同一相时，将u_min钳位到负母线，称为DPWM_NB模式，计算此模式下注入的零序电压：

u_{zsv_NB}＝-u_dc/2-u_min

其中，u_dc表示直流侧总电压，u_{ZSV_NB}表示DPWM_NB模式下注入的零序电压；

②当i_max和u_max出现在同一相时，将u_max钳位到正母线，称为DPWM_PB模式，计算此模式下注入的零序电压：

u_{zsv_PB}＝u_dc/2-u_max

其中，u_{ZSV_PB}表示DPWM_PB模式下注入的零序电压；

③当i_max和u_mid出现在同一相时，将u_mid钳位到中线，这种钳位方式的应用范围会受到调制度的限制，令u′_X＝u_X+u_{zsv_k}，X＝A,B,C；k＝NB,PB,NP1,NP2,NP3，为注入零序电压后的三相电压，计算注入零序电压后的各相各电平的占空比；

此时，若受到调制度的限制，电流最大相无法被钳位，则将电流次大相对应的电压钳位到中线；

将某一相钳至中线的模式称为DPWM_NP，此模式下注入的零序电压为：

步骤S3：引入基于非连续脉宽调制方式的低频谐波抑制算法，消除中点电压不平衡导致的低频谐波分量；

步骤S4：采用基于非连续脉宽调制方式的主动中点电压控制，维持中点电压的平衡，弥补由于步骤S3引入的低频谐波抑制算法导致的中点电压自平衡能力丧失导致的中点电压逐渐偏移的问题。