一种t型三电平变流器中点的均压电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种T型三电平变流器中点的均压电路，其特征在于：所述的均压电路为IGBT管Ta1、Ta2与电感L串联后分别与对应的上电容C1和下电容C2并联，通过控制驱动信号的占空比来维持上下电容的电压平衡。由于采用上述的电路结构及方法，本发明以最低的成本对上下电容电压进行均衡，保证整个PCS系统具有良好的稳态和动态性能，原理简单，易于实现；控制效果好，中点电压稳定。
【专利说明】—种T型三电平变流器中点的均压电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及T型三电平变流器，特别涉及一种T型三电平变流器中点的均压电路。【背景技术】
[0002]上下电容电压不平衡是T型三电平变流器的固有问题，变流器的直流侧由两个串联的电容进行分压，形成了 PON三个电平。两个电容的电压不一样，会造成严重的问题，轻则影响逆变器的性能，重则造成开关器件的损坏，出现安全问题。
[0003]国内外对三电平中点电位平衡控制的研究非常多，可以大体分为两种:软件控制和硬件电路控制。软件控制主要指在原有的调制策略上加入一些均压的算法，改变某些矢量的作用时间从而减小中点电位的波动。还有一种是在原有的硬件基础上，增加一个电压控制电路对中点电压进行平衡。软件控制方法，控制算法较为复杂，中点电压控制的效果较差，影响PCS变流器性能，严重会影响开关器件，造成安全问题。而硬件方法则需要增加很多电气元件，不利于生产成本的控制。
[0004]针对上述问题，提供一种新型的均压电路，以最低的成本对上下电容电压进行均衡，保证整个PCS系统具有良好的稳态和动态性能。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种T型三电平变流器中点的均压电路，以最低的成本对上下电容电压进行均衡，保证整个PCS系统具有良好的稳态和动态性能。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种T型三电平变流器中点的均压电路，其特征在于:所述的均压电路为IGBT管Tal、Ta2与电感L串联后分别与对应的上电容Cl和下电容C2并联，通过控制驱动信号的占空比来维持上下电容的电压平衡。
[0007]所述的IGBT管Tal、Ta2为两个驱动信号互补的IGBT管。
[0008]所述的均压电路在当上电容Cl电压Vdcl大于下电容C2电压Vdc2时，IGBT管Tal的占空比D1〈0.5，1681'管了&2的占空比D2 = 1-DD0.5，IGBT管Tal的导通时间长于IGBT管Ta2，电容中点的电位升高，上电容Cl电压Vdcl变小，下电容C2电压Vdc2变大。
[0009]所述的均压电路在电容Cl电压Vdcl小于下电容C2电压Vdc2时，IGBT管Tal的占空比DD0.5，则IGBT管Ta2的占空比D2 = 1-DK0.5，IGBT管Tal的导通时间长于IGBT管Ta2，电容中点的电位降低，上电容Cl电压Vdcl变大，下电容C2电压Vdc2变小。
[0010]所述的均压电路在每个采样周期后，设定k= (Vdcl-Vdc2)/(Vdcl+Vdc2),对IGBT管Tal、Ta2的占空比进行调整Dl = 0.5+k, Dl = 0.5_k，调节中点电位电压值。
[0011]一种T型三电平变流器中点的均压电路，由于采用上述的电路结构及方法，本发明以最低的成本对上下电容电压进行均衡，保证整个PCS系统具有良好的稳态和动态性能，原理简单，易于实现；控制效果好，中点电压稳定。
【专利附图】
【附图说明】[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明；
[0013]图1本发明一种T型三电平变流器中点的均压电路的电路图；
[0014]图2本发明一种T型三电平变流器中点的均压电路充电30KW时的波形图；
[0015]图3本现有技术在充电20KW时的波形图。
【具体实施方式】
[0016]本发明涉及T型三电平中点不平衡的硬件控制方法，通过三电平上下电压差值，控制上下桥臂导通时间，从而中点电位控制。
[0017]如图1所示，本发明为IGBT管Tal、Ta2与电感L串联后分别与对应的上电容Cl和下电容C2并联，通过控制驱动信号的占空比来维持上下电容的电压平衡。IGBT管Tal、Ta2为两个驱动信号互补的IGBT管。
[0018]均压电路在当上电容Cl电压Vdcl大于下电容C2电压Vdc2时，IGBT管Tal的占空比D1〈0.5，IGBT管Ta2的占空比D2 = 1-DD0.5，IGBT管Tal的导通时间长于IGBT管Ta2，电容中点的电位升高，上电容Cl电压Vdcl变小，下电容C2电压Vdc2变大。在电容Cl电压Vdcl小于下电容C2电压Vdc2时，IGBT管Tal的占空比DD0.5，则IGBT管Ta2的占空比D2 = 1-01〈0.5，1681'管了&1的导通时间长于IGBT管Ta2，电容中点的电位降低，上电容Cl电压Vdcl变大，下电容C2电压Vdc2变小。
[0019]本发明在每个采样周期后，设定k = (Vdcl-Vdc2)/(Vdcl+Vdc2),对IGBT管Tal、Ta2的占空比进行调整Dl = 0.5+k, Dl = 0.5_k，调节中点电位电压值。
[0020]如图2-3所示，本发明为PCS系统提供三电平中点不平衡问题的硬件控制方法，能够很好的上下电容电压均衡，从而保证整个PCS系统具有良好的稳态和动态性能。
[0021]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种T型三电平变流器中点的均压电路，其特征在于:所述的均压电路为IGBT管TaU Ta2与电感L串联后分别与对应的上电容Cl和下电容C2并联，通过控制驱动信号的占空比来维持上下电容的电压平衡。
2.根据权利要求1所述的一种T型三电平变流器中点的均压电路，其特征在于:所述的IGBT管Tal、Ta2为两个驱动信号互补的IGBT管。
3.根据权利要求1所述的一种T型三电平变流器中点的均压电路，其特征在于:所述的均压电路在当上电容Cl电压Vdcl大于下电容C2电压Vdc2时，IGBT管Tal的占空比DK0.5，1681'管了&2的占空比D2 = 1-D1>0.5，IGBT管Tal的导通时间长于IGBT管Ta2，电容中点的电位升高，上电容Cl电压Vdcl变小，下电容C2电压Vdc2变大。
4.根据权利要求1所述的一种T型三电平变流器中点的均压电路，其特征在于:所述的均压电路在电容Cl电压Vdcl小于下电容C2电压Vdc2时，IGBT管Tal的占空比DD0.5，则IGBT管Ta2的占空比D2 = 1-DK0.5，IGBT管Tal的导通时间长于IGBT管Ta2,电容中点的电位降低，上电容Cl电压Vdcl变大，下电容C2电压Vdc2变小。
5.根据权利要求3或4所述的一种T型三电平变流器中点的均压电路，其特征在于:所述的均压电路在每个采样周期后，设定k = (Vdcl-Vdc2)/(Vdcl+Vdc2),对IGBT管Tal、Ta2的占空比进行调整Dl = 0.5+k，Dl = 0.5_k，调节中点电位电压值。
【文档编号】H02M7/48GK103997239SQ201410253717
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】王海松, 姜广宇, 丁卓禹, 叶程广, 罗天意, 金涛, 郭成坤, 王 琦 申请人:安徽赛瑞储能设备有限公司