[发明专利]一种多电平变换器的控制方法

权利要求书

1.一种多电平变换器的控制方法，其特征在于，所述方法应用于多电平变换器，所述多电平变换器包括串接的至少两个开关管组、并联在相邻两个开关管组之间的飞跨电容、以及LC滤波器；每个开关管组包括第一开关管和第二开关管；各个开关管组的第一开关管串联连接后的第一端接外部电源的正极，各个开关管组的第二开关管串联连接后的第一端接外部电源的负极，各个开关管组的第一开关管串联连接后的第二端、各个开关管组的第二开关管串联连接后的第二端均接LC滤波器的输入端，LC滤波器的输出端用于外接负载；其中，对于并联在相邻两个开关管组之间的某个飞跨电容，第一开关管组的第一开关管与第二开关管组的第一开关管串联所形成的串接点接该飞跨电容的第一端，第一开关管组的第二开关管与第二开关管组的第二开关管串联所形成的串接点接该飞跨电容的第二端；

所述多电平变换器的控制方法包括：

采集所述LC滤波器在一个驱动脉冲周期内的电感电流；

基于所述电感电流的上升时段的斜率确定待调节的第一开关管以及所述待调节的第一开关管的占空比调节量，基于所述待调节的第一开关管的占空比调节量对所述待调节的第一开关管的占空比进行调节；

基于所述电感电流的下降时段的斜率确定待调节的第二开关管以及所述待调节的第二开关管的占空比调节量，基于所述待调节的第二开关管的占空比调节量对所述待调节的第二开关管的占空比进行调节；

其中，

基于所述电感电流的上升时段的斜率确定待调节的第一开关管以及所述待调节的第一开关管的占空比调节量，包括：

计算所述电感电流的各个上升时段的斜率，以及所述电感电流的各个上升时段的斜率的平均值，得到第一平均值；分别计算每一个上升时段的斜率与所述第一平均值的差值，并确定最大差值，得到第一最大差值；根据所述第一最大差值对应的上升时段在所述驱动脉冲周期内的位置确定待调节的第一开关管；将所述第一最大差值输入预设的比例积分控制器，得到所述待调节的第一开关管的占空比调节量；

基于所述电感电流的下降时段的斜率确定待调节的第二开关管以及所述待调节的第二开关管的占空比调节量，包括：

计算所述电感电流的各个下降时段的斜率，以及所述电感电流的各个下降时段的斜率的平均值，得到第二平均值；分别计算每一个下降时段的斜率与所述第二平均值的差值，并确定最大差值，得到第二最大差值；根据所述第二最大差值对应的下降时段在所述驱动脉冲周期内的位置确定待调节的第二开关管；将所述第二最大差值输入预设的比例积分控制器，得到所述待调节的第二开关管的占空比调节量。

2.如权利要求1所述的多电平变换器的控制方法，其特征在于，在采集所述LC滤波器在一个驱动脉冲周期内的电感电流之前，还包括：

基于所述多电平变换器的预设输入电压和预设输出电压设定各个第一开关管的驱动脉冲的占空比。

3.如权利要求2所述的多电平变换器的控制方法，其特征在于，若所述多电平变换器的参考地为外部电源负极，则所述基于所述多电平变换器的预设输入电压和预设输出电压设定各个第一开关管的驱动脉冲的占空比，包括：

式中，D为驱动脉冲的占空比，V_in为预设输入电压，V_out为预设输出电压。

4.如权利要求2所述的多电平变换器的控制方法，其特征在于，若所述多电平变换器的参考地为外部电源的中间点，则所述基于所述多电平变换器的预设输入电压和预设输出电压设定各个第一开关管的驱动脉冲的占空比，包括：

式中，D为驱动脉冲的占空比，V_in为预设输入电压，V_out为预设输出电压。

5.如权利要求1所述的多电平变换器的控制方法，其特征在于，在采集所述LC滤波器在一个驱动脉冲周期内的电感电流之前，还包括：

对于串联连接的各个第一开关管，从所述LC滤波器的输入端至所述外部电源的正极，以360°/N为延时间隔依次设定串联连接的各个第一开关管的驱动脉冲的相位；其中，N为开关管组的个数。