申请/专利权人：中国矿业大学

申请日：2024-01-17

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117895762A

主分类号：H02M1/15

分类号：H02M1/15;H02M1/00;H02M5/458;H02M7/219

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.16#公开

摘要：本发明给出了一种基于有源功率解耦的M3C子模块电容电压波动抑制方法，属于电力电子变换器领域。传统模块化多电平矩阵变换器需要在子模块直流侧并联大电解电容来吸收直流侧的脉动能量，这导致了电容占子模块总体积的一半。本发明在模块化多电平矩阵变换器现有电路拓扑的基础上进行改进，将有源功率解耦电路并联在M3C子模块直流侧的两端，通过双闭环控制将子模块直流侧的脉动能量转移至有源功率解耦电路的电容上，有效抑制子模块电容电压的波动，减小子模块电容值，实现轻型化设计。本发明的有益之处是能够在不增加开关管应力的前提下，实现子模块电容电压波动的抑制。

主权项：1.一种基于有源功率解耦的M3C子模块电容电压波动抑制方法，其特征在于，该方法在子模块的直流侧并联一个有源功率解耦电路，将子模块直流侧电容的脉动能量转移至有源功率解耦电路的电容，实现M3C电容电压波动的抑制，具体包括以下步骤：步骤一：将有源功率解耦电路并联在M3C子模块直流侧电容的两端，根据基尔霍夫电压定律可求解得到有源功率解耦电路的数学模型；步骤二：采集M3C主电路的输入电压、输入电流、输出电压和输出电流，计算桥臂的瞬时功率；步骤三：采集子模块电容电压和流过子模块电容的电流，计算桥臂所有子模块电容的瞬时功率；步骤四：根据桥臂的瞬时功率和桥臂所有子模块电容的瞬时功率，计算单个子模块电容电压的波动分量；步骤五：采集有源功率解耦电路的电容电压和流过电容的电流，计算桥臂所有有源功率解耦电路电容的瞬时功率；步骤六：根据桥臂的瞬时功率和桥臂所有有源功率解耦电路电容的瞬时功率，计算有源功率解耦电路的电容电压表达式；步骤七：根据有源功率解耦电路的数学模型和有源功率解耦电路的电容电压表达式，设计有源功率解耦电路的双闭环控制器，计算有源功率解耦电路的调制波；步骤八：根据上述得到的调制波，通过调制策略得到开关管的控制信号，完成有源功率解耦电路的控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 一种基于有源功率解耦的M3C子模块电容电压波动抑制方法

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