[发明专利]一种逆变电路控制方法及相关装置

说明书

本申请实施例公开了一种逆变装置以及逆变装置的控制方法，该逆变装置包含逆变电路和控制单元，控制单元根据逆变电路的运行状态确定逆变电路的驱动方式，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路，其他情况下控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路，减少了横桥半导体开关器件在主动关断过程中被尖峰电压击穿的风险。

技术领域

本申请实施例涉及电学领域，尤其涉及一种逆变电路控制方法及相关装置。

背景技术

逆变电路的应用非常广泛，在已有的各种电源中，蓄电池，太阳能电池等均是直流电源，当这些电源向交流负载供电时，需要采用逆变电路。另外，交流电机调速用变频器，不间断电源，感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛，其电路的核心部分为逆变电路。

逆变电路用于实现直流电压与交流电压的转换，其通过驱动半导体开关器件的通断实现直流电压到交流电压的转换。其中，单相三电平逆变电路为一种常见的逆变电路。

当半导体开关器件有主动关断动作时，其在关断过程中会出现尖峰电压，且尖峰电压的电压应力与关断过程中流经半导体开关器件的电流成正相关，即流经的电流越大，电压应力越大，因此，在半导体开关器件有关断动作且关断过程中电流较大时，其有可能被尖峰电压击穿。

发明内容

本申请提供了一种逆变装置以及逆变电路控制方法，当逆变电路输出无功功率且输出电流大于电流阈值时，逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式，横桥半导体开关器件没有主动关断动作。

本申请第一方面，提供了一种逆变装置，该逆变装置包含逆变电路和控制单元，逆变电路用于将直流电转化为两个或两个以上电平，如逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，逆变电路将直流电转化为两个电平，逆变电路采用三电平控制方式时，逆变电路将直流电转化为三个电平，控制单元用于，包括：获取逆变电路的输出电压和输出电流，其中输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，输出电流包括输出电流方向和输出电流幅值，当输出电压方向和输出电流方向相同时，逆变电路输出有功功率，当输出电压方向和输出电流方向相反时，逆变电路输出无功功率，控制单元根据上述获取到的信息确定逆变电路的控制方式，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路；当逆变电路输出有功功率，或者，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值不大于电流阈值时，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。

当逆变电路输出无功功率且输出电流大于电流阈值时，逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式，此时横桥半导体开关器件没有主动关断动作，减少了横桥半导体开关器件在主动关断过程中被尖峰电压击穿的风险。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该逆变电路包括两个竖桥桥臂第一竖桥桥臂和第二竖桥桥臂，两个横桥桥臂第一横桥桥臂和第二横桥桥臂；第一竖桥桥臂包括第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第一开关器件的第二端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第二竖桥桥臂包括第三开关器件和第四开关器件，第三开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第三开关器件的第二端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第一直流电压源的负端连接电压参考点，第二直流电压源的正端连接电压参考点；第一横桥桥臂包括第五开关器件和第六开关器件，第五开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第六开关器件的第一端连接电压参考点，第五开关器件的第二端连接第六开关器件的第二端；第二横桥桥臂包括第七开关器件和第八开关器件，第七开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第八开关器件的第一端连接电压参考点，第七开关器件的第二端连接第八开关器件的第二端。

本申请提供了一种具体的可实现的逆变电路，提高了方案的可实现性。