本發(fā)明涉及逆變電路領域，尤其涉及一種逆變器硬件平衡電路控制方法、控制器、逆變器。

背景技術(shù)：

1、逆變器中的硬件平衡電路主要用于確保逆變器內(nèi)部各個元件(如電容器、電池等)之間的電壓或電流平衡，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。這種電路特別重要，尤其是在使用多串電容器或電池組的場合，因為不平衡可能導致某個元件過壓或過流，進而損壞整個系統(tǒng)。逆變器的硬件平衡電路設置在逆變電路前級，其控制方法一般是采用正負母線差比例控制來調(diào)節(jié)正負母線平衡，或者是采用電壓(正負母線差)電流雙閉環(huán)pi控制調(diào)節(jié)正負母線電壓平衡。

2、上述第一種基于正負母線差比例控制的控制方法，雖然環(huán)路控制簡單容易實現(xiàn)，但是容易過流，要統(tǒng)一限制平衡電路占空比輸出來抑制過流，但這又犧牲了平衡電路的平衡能力。第二種基于電壓(正負母線差)電流雙閉環(huán)pi控制的控制方法，相比第一種方法可以消除過流，但是設計，調(diào)試復雜。

3、本背景部分中公開的以上信息僅被包括用于增強本公開內(nèi)容的背景的理解，且因此可包含不形成對于本領域普通技術(shù)人員而言在當前已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述容易過流以及設計、調(diào)試復雜的缺陷，提供一種逆變器硬件平衡電路控制方法、控制器、逆變器，其既可以避免過流現(xiàn)象，提高平衡電路的平衡能力，又避免了控制設計復雜調(diào)試復雜，提高了平衡電路穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一方面，構(gòu)造一種逆變器硬件平衡電路控制方法，所述方法包括：

4、獲取直流正母線電壓、直流負母線電壓以及平衡電路電感電流；

5、基于直流正母線電壓和直流負母線電壓計算得到直流正負母線壓差，基于所述直流正負母線壓差進行反饋控制計算得到所述硬件平衡電路的開通占空比；

6、基于平衡電路電感電流實時確定限制占空比，包括：當平衡電路電感電流大于所述電流保護門限的預設比例時，則輸出固定占空比作為所述限制占空比；當平衡電路電感電流不大于所述電流保護門限的預設比例時，基于所述平衡電路電感電流進行計算得到與其負相關的動態(tài)占空比作為所述限制占空比；

7、利用所述限制占空比對計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比進行限幅輸出。

8、進一步地，在本發(fā)明所述的逆變器硬件平衡電路控制方法中，所述的基于所述平衡電路電感電流進行計算得到與其負相關的動態(tài)占空比作為所述限制占空比，具體包括：對所述平衡電路電感電流實時進行標幺化處理得到動態(tài)的標幺值，再將標幺值作為自變量代入負相關線性計算式得到所述限制占空比；

9、所述負相關線性計算式為il_duty＝k*ip.u+b，其中il_duty表示所述限制占空比，k、b為常數(shù)，k＜0，0＜b＜1。

10、進一步地，在本發(fā)明所述的逆變器硬件平衡電路控制方法中，所述的對所述平衡電路電感電流實時進行標幺化處理得到標幺值，具體是基于計算式ip.u＝il_sample/ir實現(xiàn)，其中，ip.u表示標幺值，il_sample表示所述平衡電路電感電流，ir表示額定電流。

11、進一步地，在本發(fā)明所述的逆變器硬件平衡電路控制方法中，所述固定占空比是基于所述電流保護門限計算得到，所述固定占空比的計算過程是：對所述電流保護門限進行標幺化處理得到標幺值，再將標幺值作為自變量代入負相關線性計算式得到所述限制占空比。

12、進一步地，在本發(fā)明所述的逆變器硬件平衡電路控制方法中，所述的利用所述限制占空比對計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比進行限幅輸出，具體包括：如果計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比小于所述限制占空比，則直接按照計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比發(fā)波控制所述硬件平衡電路中需要開通的開關管；如果計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比不小于所述限制占空比，則直接按照所述限制占空發(fā)波控制所述硬件平衡電路中需要開通的開關管。

13、進一步地，在本發(fā)明所述的逆變器硬件平衡電路控制方法中，所述的基于所述直流正負母線壓差進行反饋控制計算得到所述硬件平衡電路的開通占空比，具體包括：將所述直流正負母線壓差輸入p控制器，p控制器將所述直流正負母線壓差乘以控制系數(shù)后得到并輸出所述硬件平衡電路的開通占空比。

14、進一步地，在本發(fā)明所述的逆變器硬件平衡電路控制方法中，所述硬件平衡電路包括連接于直流正母線和直流負母線之間的儲能電路、連接于直流正母線和直流負母線之間的開關電路、連接于儲能電路和開關電路之間的電感；

15、所述開關電路包括順次串接在直流正母線和直流負母線之間的第一開關管和第二開關管，所述儲能電路包括順次串接在直流正母線和直流負母線之間的第一電容和第二電容，所述電感連接于第一開關管和第二開關管的連接節(jié)點和第一電容和第二電容的連接節(jié)點之間；其中，所述直流正母線電壓是指的所述第一電容上的壓降，所述直流負母線電壓是指的所述第二電容上的壓降，所述平衡電路電感電流是指的流過所述電感的電流；

16、所述方法還包括：當直流正母線電壓高于直流負母線電壓時開通第一開關管關閉第二開關管，反之開通第二開關管關閉第一開關管。

17、二方面，構(gòu)造一種控制器，其包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如前所述的方法的步驟。

18、三方面，構(gòu)造一種逆變器，其包括逆變電路、設置在所述逆變電路前級的硬件平衡電路、控制器，所述控制器用于執(zhí)行如前所述的方法的步驟以對所述硬件平衡電路中的開關管進行控制。

19、本發(fā)明的逆變器硬件平衡電路控制方法、控制器、逆變器，具有以下有益效果：本發(fā)明一方面，基于直流正母線電壓和直流負母線電壓計算得到直流正負母線壓差，基于所述直流正負母線壓差進行反饋控制計算得到所述硬件平衡電路的開通占空比；另一方面，根據(jù)平衡電路電感電流確定限制占空比，當平衡電路電感電流大于所述電流保護門限的預設比例時則輸出固定占空比作為限制占空比，反之則基于所述平衡電路電感電流進行計算得到與其負相關的動態(tài)占空比作為所述限制占空比；最后利用所述限制占空比對計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比進行限幅輸出；如此，本發(fā)明基于正負母線壓差控制加電感電流限制占空比輸出的設計，來調(diào)節(jié)正負母線平衡，避免了過流現(xiàn)象，提高了平衡電路的平衡能力，同時又避免了控制設計復雜調(diào)試復雜的特點，提高了平衡電路穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述的基于所述平衡電路電感電流進行計算得到與其負相關的動態(tài)占空比作為所述限制占空比，具體包括：對所述平衡電路電感電流實時進行標幺化處理得到動態(tài)的標幺值，再將標幺值作為自變量代入負相關線性計算式得到所述限制占空比；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述的對所述平衡電路電感電流實時進行標幺化處理得到標幺值，具體是基于計算式ip.u＝il_sample/ir實現(xiàn)，其中，ip.u表示標幺值，il_sample表示所述平衡電路電感電流，ir表示額定電流，且所述電流保護門限小于額定電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述固定占空比是基于所述電流保護門限計算得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述固定占空比的計算過程是：對所述電流保護門限進行標幺化處理得到標幺值，再將標幺值作為自變量代入負相關線性計算式得到所述限制占空比；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述的利用所述限制占空比對計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比進行限幅輸出，具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述的基于所述直流正負母線壓差進行反饋控制計算得到所述硬件平衡電路的開通占空比，具體包括：將所述直流正負母線壓差輸入p控制器，p控制器將所述直流正負母線壓差乘以控制系數(shù)后得到并輸出所述硬件平衡電路的開通占空比。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器硬件平衡電路控制方法，其特征在于，所述硬件平衡電路包括連接于直流正母線和直流負母線之間的儲能電路、連接于直流正母線和直流負母線之間的開關電路、連接于儲能電路和開關電路之間的電感；

9.一種控制器，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法的步驟。

10.一種逆變器，其特征在于，包括逆變電路、設置在所述逆變電路前級的硬件平衡電路、控制器，所述控制器用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法的步驟以對所述硬件平衡電路中的開關管進行控制。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種逆變器硬件平衡電路控制方法、控制器、逆變器，方法包括：基于直流正負母線壓差計算得到硬件平衡電路的開通占空比；基于平衡電路電感電流實時確定限制占空比，當平衡電路電感電流大于電流保護門限的預設比例時，輸出固定占空比作為所述限制占空比，否則，基于所述平衡電路電感電流進行計算得到與其負相關的動態(tài)占空比作為所述限制占空比；利用所述限制占空比對計算得到的所述硬件平衡電路的開通占空比進行限幅輸出；如此，本發(fā)明基于正負母線壓差控制加電感電流限制占空比輸出的設計，來調(diào)節(jié)正負母線平衡，避免了過流現(xiàn)象，提高了平衡電路的平衡能力，同時又避免了控制設計復雜調(diào)試復雜的特點，提高了平衡電路穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：槐剛
受保護的技術(shù)使用者：陜西盛弘電氣有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26