专利名称：用于三相或单相逆变器的直流分量控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气制造技术领域，特别涉及一种用于三相或单相逆变器的直流分量控制方法及系统。
背景技术：
正弦波逆变器广泛应用于不间断供电电源(UPS)、变频器等领域中，所带负载的种类日趋多样化，这就要求逆变器的输出应该是纯净的正弦波，而不应该含有直流分量等其它成分。发明人在对现有技术的研究和实践过程中发现逆变器由于BUS电压不平衡、采样不准确、电路参数偏差等原因，直流分量的存在不可避免。如果不采取有效的措施进行抑制，输出电压中的直流分量则有可能会对所供电的负载带来危害，比如感性负载如变压器的“磁饱和”等，从而使得负载不能正常工作。因此如何消除输出电压中的直流分量成为了亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决现有技术中无法消除输出电压中直流分量的缺陷。为达到上述目的，本发明一方面提出一种用于三相逆变器的直流分量控制方法， 包括以下步骤检测所述三相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量；对所述输出电压的直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量；根据所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值；根据所述直流电压调整值和所述三相逆变器的参考输出电压计算所述三相逆变器的电压给定值；根据所述电压给定值和所述三相逆变器的输出电压计算所述三相逆变器的输出调整电压；对所述三相逆变器的输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行脉冲宽度调制PWM调制以获得所述三相逆变器的驱动信号；和根据所述三相逆变器的驱动信号对所述三相逆变器进行驱动控制。本发明另一方面还提出了一种用于三相逆变器的直流分量控制系统，包括三相逆变器；检测模块，用于检测所述三相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量；控制器，用于对所述输出电压的直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量，并根据所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值，以及根据所述直流电压调整值和所述三相逆变器的参考输出电压计算所述三相逆变器的电压给定值，和根据所述电压给定值和所述三相逆变器的输出电压计算所述三相逆变器的输出调整电压，以及对所述三相逆变器的输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行脉冲宽度调制PWM调制以获得所述三相逆变器的驱动信号；和驱动模块，用于根据所述控制器获得的三相逆变器的驱动信号对所述三相逆变器进行驱动控制。本发明再一方面还提出了一种用于单相逆变器的直流分量控制方法，包括以下步骤根据所述单相逆变器的结构构造三相逆变器的结构，并将所述单相逆变器作为所述三相逆变器中的第一相；检测所述单相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量，并将其作为所述第一相的第一输出电压及所述第一输出电压的第一直流分量；根据所述构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压，以及第三相的第三输出电压，并将所述第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零；对所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量；根据所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量及所述第一相的第一直流电压给定值、所述第二相的第二直流电压给定值和所述第三相的第三直流电压给定值计算所述第一相的第一直流电压调整值，所述第二相的第二直流电压调整值和所述第三相的第三直流电压调整值；根据所述第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及所述三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算所述第一相的第一电压给定值、所述第二相的第二电压给定值和所述第三相的第三电压给定值；根据所述第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值，以及所述第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算所述第一相的第一输出调整电压、所述第二相的第二输出调整电压和所述第三相的第三输出调整电压；对所述第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、 所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号；和根据所述第一驱动信号对所述单相逆变器进行驱动控制。 本发明再一方面还提出了一种用于单相逆变器的直流分量控制系统，包括单相逆变器；检测模块，用于检测所述单相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量；控制器，被配置为用以执行以下功能用于保存根据所述单相逆变器的结构构造的三相逆变器的结构，其中，所述单相逆变器为所述三相逆变器中的第一相；用于将所述检测模块检测的所述单相逆变器的输出电压和输出电压的直流分量作为所述第一相的第一输出电压及所述第一输出电压的第一直流分量，以及根据所述构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压，以及第三相的第三输出电压，并将所述第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零；用于对所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量，以及根据所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量及所述第一相的第一直流电压给定值、所述第二相的第二直流电压给定值和所述第三相的第三直流电压给定值计算所述第一相的第一直流电压调整值，所述第二相的第二直流电压调整值和所述第三相的第三直流电压调整值；用于根据所述第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及所述三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算所述第一相的第一电压给定值、所述第二相的第二电压给定值和所述第三相的第三电压给定值；用于根据所述第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值，以及所述第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算所述第一相的第一输出调整电压、所述第二相的第二输出调整电压和所述第三相的第三输出调整电压；用于对所述第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号；和驱动模块，用于根据所述第一驱动信号对所述单相逆变器进行驱动控制。本发明在通过空间矢量控制的方式控制逆变器输出电压中的直流分量，从而可以有效地降低逆变器输出电压中的直流分量，以适应负载需要。并且本发明的直流分量矢量控制可与目前的空间矢量控制方式结合使用，因此简单可靠，无需增加成本。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为现有技术中逆变器的控制方法示意图；图2为本发明实施例一的用于三相逆变器的直流分量控制方法流程图；图3为本发明实施例的二阶的低通滤波器示意图；图4为本发明实施例一的用于三相逆变器的直流分量控制系统结构图；图5为本发明实施例一的控制器结构图；图6为本发明实施例二的用于单相逆变器的直流分量控制方法流程图；图7为本发明实施例二构造的半桥三相逆变器的拓扑电路结构；图8为本发明实施例二的用于单相逆变器的直流分量控制系统结构图；图9为本发明实施例二的控制器结构图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 本发明的直流分量矢量控制方法可与现有的矢量控制方式相结合，为了能对本发明有清楚的理解，以下对现有矢量控制方式进行简单介绍。空间矢量技术具有稳压精度高、 动态响应性能好等优点，其可将自身的电量关系，在d/q/Ο旋转坐标系中进行变换。因此其自身的电压电流已不再是现实中的正弦交流量，而是在旋转坐标系下的直流分量。控制器一般采用电流内环电压外环的双环控制结构，其中的电压和电流都是采用变换之后得到的旋转坐标系中的直流分量，其结构如图1所示。但是在其他一些方式中可仅包括电压环，而不包括电流环。本发明均可与这两种方式相结合。输出电压fe、WKUC和电感电流Ia、Ib、 Ic经过d/q/Ο旋转坐标系变换，得到电压、电流的d轴、q轴、0轴分量，并将它们分别作为电压环和电流环的控制对象。 另外，在本发明的实施例中本发明的直流分量控制方法不仅可以应用于三相逆变器之中，也可应用在单相逆变器中。如果在单相逆变器中应用，则需要根据单相逆变器构造虚拟的三相逆变器，这些将在后续的实施例之中进行详细的介绍。
实施例一，如图2所示，为本发明实施例一的用于三相逆变器的直流分量控制方法流程图， 包括以下步骤步骤S201，检测三相逆变器的输出电压及输出电压的直流分量。设检测的三相逆变器的输出电压为Ua、WKUC，输出电压为UIWKUC经过直流分量检测电路获得三相逆变器输出电压的直流分量fede、Ubde, Ucdc。在本发明的一个实施例中，通过截止频率约为 IHz的二阶的低通滤波器检测所述三相逆变器输出电压的直流分量。如图3所示，为本发明实施例的二阶的低通滤波器示意图。步骤S202，对输出电压的直流分量fedc⑴bdc、Ucdc进行a/b/c静止坐标至d/q/0 旋转坐标的转换以获得直流分量在所述旋转坐标之上的分量Udde、UqdC、U0de。具体地，将得到滤波之后的电压直流分量Uadc、Ubdc, Uedc进行d/q/Ο旋转坐标系变换。dqO变换矩
阵如下
“ . 2 2 “ _sm(o)t + φ) sin(<yi + φ-—π) Β η{ω +φ + —π) _
d 2 2 2 α Uq -— cos(oi + φ) cos(t i + φ——π) cos(c i -φ+—π) Ub 。
_"。_! 3 ιι 3 ι 3 [υ
_ 2 2 2步骤S203，根据直流分量在d/q/Ο旋转坐标之上的分量Udde、Uqdc, UOdc及直流电压给定值计算直流电压调整值。在本发明的一个实施例中，该直流电压给定值为零。步骤S204，根据直流电压调整值和三相逆变器的参考输出电压计算三相逆变器的电压给定值。此步骤由直流分量控制器进行计算，该直流分量控制器可为比例积分(PI)控制器，也可为PID控制器等其他控制器。步骤S205，根据电压给定值和三相逆变器的输出电压计算三相逆变器的输出调整电压。该步骤与现有空间矢量控制相同，因此在此不再赘述。如上所述，在该步骤中可以仅包括电压环，也可包括电压环和电流环的结合。例如，对应d轴分量来说，将所述采样直流电压d轴分量作为d轴直流电压调节器的反馈量，与所述d轴直流电压给定值(设为0)相减，进行直流分量控制器调节运算。直流分量控制器的输出与逆变器d轴电压参考值相加，经过d轴逆变器控制器计算，得到d轴分量控制信号(即输出调整电压)。对应q轴分量来说，将所述采样直流电压q轴分量作为q轴直流电压调节器的反馈量，与所述q轴直流电压给定值(设为0)相减，进行直流分量控制器调节运算。直流分量控制器输出与逆变器q轴电压参考值相加，经过q轴逆变器控制器计算，得到q轴分量控制信号。对应0轴分量来说，将所述采样直流电压0轴分量作为0轴直流电压调节器的反馈量，与所述0轴直流电压给定值(设为0)相减，进行直流分量控制器调节运算。直流分量控制器输出与逆变器0轴电压参考值相加，经过0轴逆变器控制器计算，得到0轴分量控制信号。步骤S206，对三相逆变器的输出调整电压进行d/q/Ο旋转坐标至a/b/c静止坐标的转换并进行PWM调制以获得三相逆变器的驱动信号。步骤S207，根据三相逆变器的驱动信号对所述三相逆变器进行驱动控制以消除输出电压中的直流分量。如图4所示，为本发明实施例一的用于三相逆变器的直流分量控制系统结构图。 该系统包括三相逆变器100、检测模块200、控制器300和驱动模块400。检测模块200用于检测三相逆变器100的输出电压及所述输出电压的直流分量。控制器300用于对输出电压的直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得直流分量在旋转坐标之上的分量，并根据直流分量在旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值，以及根据直流电压调整值和三相逆变器的参考输出电压计算三相逆变器的电压给定值，和根据电压给定值和三相逆变器100电压环的输出电压计算三相逆变器的输出调整电压，以及对三相逆变器100的输出调整电压进行旋转坐标至静止坐标的转换并进行PWM调制以获得三相逆变器 100的驱动信号。驱动模块400用于根据控制器300获得的三相逆变器100的驱动信号对三相逆变器100进行驱动控制以消除输出电压中的直流分量。在本发明的一个实施例中，上述直流电压给定值为零。在本发明的一个实施例中，检测模块200为截止频率为IHz的二阶的低通滤波器。如图5所示，为本发明实施例一的控制器结构图。该控制器300包括第一转换模块310、直流控制器320、逆变控制器330、第二转换模块340和PWM调制模块350。第一转换模块310用于对输出电压的直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得直流分量在旋转坐标之上的分量。直流控制器320用于根据直流分量在旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值，以及根据直流电压调整和所述三相逆变器的参考输出电压计算所述三相逆变器的电压给定值。逆变控制器330用于根据电压给定值和三相逆变器的输出电压计算所述三相逆变器的输出调整电压。第二转换模块340用于对三相逆变器的输出调整电压进行旋转坐标至静止坐标的转换。PWM调制模块350用于对转换后的输出调整电压进行PWM调制以获得所述三相逆变器的驱动信号。实施例二，如图6所示，为本发明实施例二的用于单相逆变器的直流分量控制方法流程图， 包括以下步骤步骤S601，根据单相逆变器的结构构造三相逆变器的结构，并将单相逆变器作为所述三相逆变器中的第一相。需要说明的是，在本发明实施例中可将单相逆变器作为三相逆变器中的任一相，既可以是A相，也可以是B相或C相，因此上述第一相可以是A相、B相或C相。在本发明的实施例中以将单相逆变器作为A相为例进行描述。由于单相逆变器与三相逆变器相比，缺少所需的完全三相电源信号及拓扑结构，因此需要虚拟构造B、C两相的拓扑结构及相应的传递函数，从而满足矢量控制对三相电源的要求。作为本发明的一种实施案例，如图7所示，为本发明实施例二构造的半桥三相逆变器的拓扑电路结构。其中， 在该实施例中，B相和C相的电路为虚拟电路其结构与A相电路相同。其中，El、E2为正负直流BUS电压，Ql、Q2为实际单相逆变器的驱动晶体管(IGBT)，电感Li、电容Cl为实际滤波电路，RI为其负载。其中，Q3 Q6为虚拟两相的驱动晶体管，L2、L3为虚拟电感，C2、C3 为虚拟电容，R2、R3为虚拟负载。其中，上述电感值相同设为L，电容值相同设为C，负载相同设为R。步骤S602，检测单相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量，并将其作为构造的三相逆变器的第一相的第一输出电压及第一输出电压的第一直流分量。在本发明的一个实施例中，通过截止频率约为IHz的二阶的低通滤波器检测所述三相逆变器输出电压的直流分量。步骤S603，根据构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压以及第三相的第三输出电压，并将第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零。步骤S604，对第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在旋转坐标之上的分量。步骤S605，根据第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在旋转坐标之上的分量及第一相的第一直流电压给定值、第二相的第二直流电压给定值和第三相的第三直流电压给定值计算第一相的第一直流电压调整值，第二相的第二直流电压调整值和第三相的第三直流电压调整值。在本发明的一个实施例中，第一直流电压给定值、第二直流电压给定值和第三直流电压给定值均为零。步骤S606，根据第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算第一相的第一电压给定值、第二相的第二电压给定值和第三相的第三电压给定值。在本发明的一个实施例中，第一参考输出电压为单相逆变器电压环的给定电压幅值Vmax，第二参考输出电压和第三参考输出电压为零。步骤S607，根据第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值，以及第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算第一相的第一输出调整电压、第二相的第二输出调整电压和第三相的第三输出调整电压。步骤S608，对第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号。步骤S609，根据所述第一驱动信号对所述单相逆变器进行驱动控制。在本发明的一个优选实施例中，由于B相和C相是虚拟而来的，因此还需要根据第二驱动信号和第三驱动信号计算第二相的输出电压和第三相的输出电压，并根据第二相的输出电压和第三相的输出电压计算第二相和第三相的输出电压，从而保证模拟三相逆变器的稳定运行。如图8所示，为本发明实施例二的用于单相逆变器的直流分量控制系统结构图。 该系统包括单相逆变器500、检测模块600、控制器700和驱动模块800。检测模块600用于检测单相逆变器500的输出电压及所述输出电压的直流分量。控制器700用于保存根据所述单相逆变器的结构构造的三相逆变器的结构，其中，所述单相逆变器为所述三相逆变器中的第一相。控制器700还用于将检测模块600检测的单相逆变器500的输出电压和输出电压的直流分量作为第一相的第一输出电压及所述第一输出电压的第一直流分量，以及根据所述构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压，以及第三相的第三输出电压，并将所述第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零。控制器700还用于对第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量，以及根据所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量及所述第一相的第一直流电压给定值、所述第二相的第二直流电压给定值和所述第三相的第三直流电压给定值计算所述第一相的第一直流电压调整值，所述第二相的第二直流电压调整值和所述第三相的第三直流电压调整值。控制器700还用于根据第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及所述三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算第一相的第一电压给定值、第二相的第二电压给定值和第三相的第三电压给定值。控制器700还用于根据第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值，以及第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算第一相的第一输出调整电压、所述第二相的第二输出调整电压和所述第三相的第三输出调整电压。控制器700还用于对第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号。驱动模块800用于根据第一驱动信号对单相逆变器500进行驱动控制。在本发明的一个实施例中，第一直流电压给定值、第二直流电压给定值和第三直流电压给定值均为零。在本发明的一个实施例中，控制器700还用于根据第二驱动信号和第三驱动信号计算所述第二相的输出电压和所述第三相的输出电压。在本发明的一个实施例中，检测模块600为截止频率为IHz的二阶的低通滤波器。如图9所示，为本发明实施例二的控制器结构图。该控制器700包括输出计算模块 710、第一转换模块720、直流控制器730、逆变控制器740、第二转换模块750和PWM调制模块760。输出计算模块710用于将检测模块600检测的单相逆变器的输出电压和输出电压的直流分量作为第一相的第一输出电压及第一输出电压的第一直流分量，以及根据所述构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压，以及第三相的第三输出电压，并将所述第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零。第一转换模块720用于对第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量。直流控制器730用于根据第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量及所述第一相的第一直流电压给定值、所述第二相的第二直流电压给定值和所述第三相的第三直流电压给定值计算所述第一相的第一直流电压调整值，所述第二相的第二直流电压调整值和所述第三相的第三直流电压调整值，以及根据所述第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及所述三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算所述第一相的第一电压给定值、第二相的第二电压给定值和所述第三相的第三电压给定值。逆变控制器740用于根据第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值， 以及所述第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算所述第一相的第一输出调整电压、所述第二相的第二输出调整电压和第三相的第三输出调整电压。第二转换模块750用于对第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行旋转坐标至静止坐标的转换。PWM调制模块760用于对转换后的第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号。
本发明在通过空间矢量控制的方式控制逆变器输出电压中的直流分量，从而可以有效地降低逆变器输出电压中的直流分量，以适应负载需要。并且本发明的直流分量矢量控制可与目前的空间矢量控制方式结合使用，因此简单可靠，无需增加成本。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
1.一种用于三相逆变器的直流分量控制方法，其特征在于，包括以下步骤 检测所述三相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量；对所述输出电压的直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量；根据所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值；根据所述直流电压调整值和所述三相逆变器的参考输出电压计算所述三相逆变器的电压给定值；根据所述电压给定值和所述三相逆变器的输出电压计算所述三相逆变器的输出调整电压；对所述三相逆变器的输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行脉冲宽度调制PWM调制以获得所述三相逆变器的驱动信号；和根据所述三相逆变器的驱动信号对所述三相逆变器进行驱动控制。
2.如权利要求1所述的用于三相逆变器的直流分量控制方法，其特征在于，所述直流电压给定值为零。
3.如权利要求1所述的用于三相逆变器的直流分量控制方法，其特征在于，通过低通滤波器检测所述三相逆变器输出电压的直流分量。
4.一种用于三相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，包括 三相逆变器；检测模块，用于检测所述三相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量； 控制器，用于对所述输出电压的直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量，并根据所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值，以及根据所述直流电压调整值和所述三相逆变器的参考输出电压计算所述三相逆变器的电压给定值，和根据所述电压给定值和所述三相逆变器的输出电压计算所述三相逆变器的输出调整电压，以及对所述三相逆变器的输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行脉冲宽度调制PWM调制以获得所述三相逆变器的驱动信号；和驱动模块，用于根据所述控制器获得的三相逆变器的驱动信号对所述三相逆变器进行驱动控制。
5.如权利要求4所述的用于三相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，所述直流电压给定值为零。
6.如权利要求4所述的用于三相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，所述检测模块为低通滤波器。
7.如权利要求4所述的用于三相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，所述控制器包括第一转换模块，用于对所述输出电压的直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量；直流控制器，用于根据所述直流分量在所述旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值，以及根据所述直流电压调整和所述三相逆变器的参考输出电压计算所述三相逆变器的电压给定值；逆变控制器，用于根据所述电压给定值和所述三相逆变器的输出电压计算所述三相逆变器的输出调整电压；第二转换模块，用于对所述三相逆变器的输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换；脉冲宽度调制PWM调制模块，用于对转换后的输出调整电压进行PWM调制以获得所述三相逆变器的驱动信号。
8.一种用于单相逆变器的直流分量控制方法，其特征在于，包括以下步骤根据所述单相逆变器的结构构造三相逆变器的结构，并将所述单相逆变器作为所述三相逆变器中的第一相；检测所述单相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量，并将其作为所述第一相的第一输出电压及所述第一输出电压的第一直流分量；根据所述构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压，以及第三相的第三输出电压，并将所述第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零；对所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量；根据所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量及所述第一相的第一直流电压给定值、所述第二相的第二直流电压给定值和所述第三相的第三直流电压给定值计算所述第一相的第一直流电压调整值，所述第二相的第二直流电压调整值和所述第三相的第三直流电压调整值；根据所述第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及所述三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算所述第一相的第一电压给定值、所述第二相的第二电压给定值和所述第三相的第三电压给定值；根据所述第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值，以及所述第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算所述第一相的第一输出调整电压、所述第二相的第二输出调整电压和所述第三相的第三输出调整电压；对所述第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号；和根据所述第一驱动信号对所述单相逆变器进行驱动控制。
9.如权利要求8所述的用于单相逆变器的直流分量控制方法，其特征在于，所述第一直流电压给定值、所述第二直流电压给定值和所述第三直流电压给定值均为零。
10.如权利要求8所述的用于单相逆变器的直流分量控制方法，其特征在于，还包括 根据所述第二驱动信号和第三驱动信号计算所述第二相的输出电压和所述第三相的输出电压。
11.如权利要求8所述的用于单相逆变器的直流分量控制方法，其特征在于，通过低通滤波器检测所述三相逆变器输出电压的直流分量。
12.一种用于单相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，包括 单相逆变器；检测模块，用于检测所述单相逆变器的输出电压及所述输出电压的直流分量； 控制器，被配置为用以执行以下功能用于保存根据所述单相逆变器的结构构造的三相逆变器的结构，其中，所述单相逆变器为所述三相逆变器中的第一相；用于将所述检测模块检测的所述单相逆变器的输出电压和输出电压的直流分量作为所述第一相的第一输出电压及所述第一输出电压的第一直流分量，以及根据所述构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压，以及第三相的第三输出电压，并将所述第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零；用于对所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量，以及根据所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量及所述第一相的第一直流电压给定值、所述第二相的第二直流电压给定值和所述第三相的第三直流电压给定值计算所述第一相的第一直流电压调整值，所述第二相的第二直流电压调整值和所述第三相的第三直流电压调整值；用于根据所述第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及所述三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算所述第一相的第一电压给定值、所述第二相的第二电压给定值和所述第三相的第三电压给定值；用于根据所述第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值，以及所述第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算所述第一相的第一输出调整电压、所述第二相的第二输出调整电压和所述第三相的第三输出调整电压；用于对所述第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换并进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号；和驱动模块，用于根据所述第一驱动信号对所述单相逆变器进行驱动控制。
13.如权利要求12所述的用于单相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，所述第一直流电压给定值、所述第二直流电压给定值和所述第三直流电压给定值均为零。
14.如权利要求12所述的用于单相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，所述控制器还用于根据所述第二驱动信号和第三驱动信号计算所述第二相的输出电压和所述第三相的输出电压。
15.如权利要求12所述的用于单相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，所述检测模块为低通滤波器。
16.如权利要求12所述的用于单相逆变器的直流分量控制系统，其特征在于，所述控制器包括输出计算模块，用于将所述检测模块检测的所述单相逆变器的输出电压和输出电压的直流分量作为所述第一相的第一输出电压及所述第一输出电压的第一直流分量，以及根据所述构造的三相逆变器的结构及所述第一相的第一输出电压计算所述三相逆变器中第二相的第二输出电压，以及第三相的第三输出电压，并将所述第二输出电压的第二直流分量和第三输出电压的第三直流分量设为零；第一转换模块，用于对所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量；直流控制器，用于根据所述第一直流分量、第二直流分量和第三直流分量在所述旋转坐标之上的分量及所述第一相的第一直流电压给定值、所述第二相的第二直流电压给定值和所述第三相的第三直流电压给定值计算所述第一相的第一直流电压调整值，所述第二相的第二直流电压调整值和所述第三相的第三直流电压调整值，以及根据所述第一直流电压调整值、第二直流电压调整值和第三直流电压调整值，以及所述三相逆变器的第一参考输出电压、第二参考输出电压和第三参考输出电压分别计算所述第一相的第一电压给定值、 所述第二相的第二电压给定值和所述第三相的第三电压给定值；逆变控制器，用于根据所述第一电压给定值、第二电压给定值和第三电压给定值，以及所述第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压计算所述第一相的第一输出调整电压、 所述第二相的第二输出调整电压和所述第三相的第三输出调整电压；第二转换模块，用于对所述第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行所述旋转坐标至所述静止坐标的转换；和PWM调制模块，用于对转换后的第一输出调整电压、第二输出调整电压和第三输出调整电压进行PWM调制以获得所述第一相的第一驱动信号、所述第二相的第二驱动信号和所述第三相的第三驱动信号。
全文摘要
本发明提出一种用于三相或单相逆变器的直流分量控制方法和系统。其中，用于三相逆变器的方法包括检测三相逆变器的输出电压及其直流分量；对直流分量进行静止坐标至旋转坐标的转换以获得直流分量在旋转坐标之上的分量；根据直流分量在旋转坐标之上的分量及直流电压给定值计算直流电压调整值；根据直流电压调整值和参考输出电压计算电压给定值；根据电压给定值和三相逆变器的输出电压计算三相逆变器的输出调整电压；对三相逆变器的输出调整电压进行旋转坐标至静止坐标的转换并进行PWM调制以获得三相逆变器的驱动信号；和根据驱动信号对三相逆变器进行驱动控制。本发明可以有效地降低逆变器输出电压中的直流分量，以适应负载需要。
文档编号H02M1/14GK102480243SQ20101057783
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者刘宏亮, 夏田, 肖力龙 申请人:比亚迪股份有限公司