基本介紹
- 中文名：串聯多電平逆變器
- 概述：串聯多電平逆變器．
- 特點：用單相全橋式逆變單元直
- 特點2：負載中性點N的電壓可
串聯多電平逆變器的特點
用單相全橋式逆變單元直接串聯組成的三相 多電平逆變器，與三相半橋式兩電平逆變器相比 具有如下的特點：
1)負載中性點N的電壓可以保持恆定 對 於兩電平的三相逆變器,當以直流電源電壓的中 點電壓E/2為參考電壓時，其負載中性點N的電 壓是脈動的，脈動的幅度為E/6。對於串聯多電平 逆變器而言．其輸出電壓是多電平階梯波．假設每 一個單相傘橋逆變單元的直流側電壓為E，則其 輸出的相電壓uA、uB、uC是多電平階梯波電壓，階 梯波的電平分別為E，2E，3E，...NE，假沒uN=
E．由可得unn/=0。說明負 載中性點N的電壓保持恆定.
2)要保證蓄電池的充放電均衡 由圖5可 知，串聯多電平逆變器在每一個階梯波半周期中， 各個單相全橋逆變單元A能性~A4的輸出功率由於 輸出電壓波形寬度的不同而不相等，亦即A1~A4 各蓄電池的輸出功率不相等。為了要保證每一個 蓄電池的放電均衡，必須以每一個階梯波半周期 為一個單位．順序交替地切換各個單相全橋逆變 單元A1~A4的輸出電壓波形，如圖7所示。這種 串聯多電平逆變器本不能調壓，但電動車要求調 壓,為此可以另外加入PwM調壓功能其方法如圖 8所示。
——用鐘脈衝產生出載波三角波uc，用uc與 直流控制信號u4在比較器中進行比較產生出 EPwM正脈衝信號。
——將原來不需調壓的驅動信號和EPwM信 號．起送到門電路，當兩個輸入 信號同時為正時就可以得到可調壓驅動信號.
3)蓄電池在充電和再生制動時的工作 蓄電 池在充電和再生制動時，多電平逆變器工作在整 流狀態，每一個單相全橋逆變單元A1~A4,當上橋 臂或下橋臂全部導通時，該逆變單元的蓄電池則 被旁路。假設N個逆變單元串聯i個逆變單元被 旁路，則此時的輸出電壓瞬時值為(N一i)E.通過 旁路方式可以靈活地對蓄電池充電，同時還口可以 控制再生制動的力矩。
4)多電平逆變器的實用控制法 串聯多電平 逆變器的實用控制法，還可以採用諧波PwM控 製法(SHPWM)和空間向量控制法。
SHPWM控制法是採用N個幅值上連續分 布，具有相同頻率、相同幅值的載波三角波與一個 共同的正弦調製波進行比較，在正弦波大於三角 波的地方產生出驅動脈衝，根據載波三角波的相 位不同又可以分為幾種情況．這裡不再詳述, 由於電動車對電動機的動態回響有較高的要 求．所以採用三相異步電動機作動力的電動車，一 般都適合採用空間向量控制法．此法還可以提高 電池電壓的利用率．也使多電平逆變器可以輸出 多種SPWM電平，因此在利用電流跟蹤控制時．可 以大大降低開關次數，減少輸出電流的諧波．提高 跟蹤效果。
串聯多電平逆變器輸出電壓的波形好．控制 靈活性好，控制精度高，中性點電壓波動小。為維 持各個蓄電池組電量的均衡，在運行時確保了蓄 電池的放電時間一致，通過旁路方式，可以靈活地 對蓄電池充電，還可以控制再生制動的力矩。
額定速度時 的波形．圖l1(b)為35%額定速度時的波形.說明 串聯多電平逆變器套用於電動汽車驅動系統的效 果是好的。
