本申請涉及逆變器控制，特別是涉及一種單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法、逆變器及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、由于電力電子變壓器（power?electronic?transformers，pet）的開關(guān)頻率較高，其具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、潮流控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，pet在需要電氣隔離，變壓，潮流控制等功能的場景下被廣泛應(yīng)用，一個(gè)備受關(guān)注的場景即雙向交直流的隔離系統(tǒng)，該領(lǐng)域下的pet根據(jù)能量傳輸級數(shù)的不同，可以進(jìn)一步細(xì)分為單級式或多級式的拓?fù)?。其中單級式拓?fù)渚哂懈o湊的結(jié)構(gòu)，更高的能量傳輸效率以及更長的使用壽命，因而受到廣泛關(guān)注。

2、傳統(tǒng)技術(shù)中，存在將雙有源橋應(yīng)用到交直流隔離系統(tǒng)中，其將二次側(cè)改造成矩陣變換器，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)能量雙向流動的類單級倍頻移相spwm（sine?pulse?widthmodulation，正弦脈寬調(diào)制）調(diào)制策略，但該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不具備非單位功率因數(shù)運(yùn)行的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種具備非單位功率因數(shù)運(yùn)行的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法、逆變器及存儲介質(zhì)。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，應(yīng)用于逆變器的控制，所述逆變器包括：一次側(cè)電路、高頻隔離變壓器、二次側(cè)電路和濾波電路，所述一次側(cè)電路包括：由第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管組成的全橋模塊，所述二次側(cè)電路包括：由第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管組成的斬波模塊；

3、所述方法包括：獲取所述二次側(cè)電路的電壓極性和所述逆變器的功率傳輸方向；基于所述電壓極性和所述功率傳輸方向確定所述逆變器的當(dāng)前工作象限；基于正弦調(diào)制信號和三角波信號確定所述當(dāng)前工作象限對應(yīng)的調(diào)制策略；基于所述調(diào)制策略控制所述逆變器中開關(guān)管的工作狀態(tài)。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述當(dāng)前工作象限為第一象限、第二象限、第三象限、第四象限中的一種，所述調(diào)制策略為與所述第一象限對應(yīng)的第一調(diào)制策略、與所述第二象限對應(yīng)的第二調(diào)制策略、與所述第三象限對應(yīng)的第三調(diào)制策略、與所述第四象限對應(yīng)的第四調(diào)制策略中的一種。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基于正弦調(diào)制信號和三角波信號確定所述當(dāng)前工作象限對應(yīng)的調(diào)制策略，包括：對所述正弦調(diào)制信號取絕對值，得到目標(biāo)調(diào)制信號；基于所述目標(biāo)調(diào)制信號和所述三角波信號確定所述當(dāng)前工作象限對應(yīng)的調(diào)制策略。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一調(diào)制策略為：在所述逆變器的第一象限的工作周期內(nèi)，在所述目標(biāo)調(diào)制信號大于所述三角波信號時(shí)，控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管導(dǎo)通，且控制所述第七開關(guān)管關(guān)斷；在所述目標(biāo)調(diào)制信號小于所述三角波信號時(shí)，控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第七開關(guān)管導(dǎo)通；在所述逆變器的第一象限的工作周期內(nèi)，控制所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管和所述第六開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第五開關(guān)管和所述第八開關(guān)管導(dǎo)通。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二調(diào)制策略為：在所述逆變器的第二象限的工作周期內(nèi)，在所述目標(biāo)調(diào)制信號大于所述三角波信號時(shí)，控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管延時(shí)第一預(yù)設(shè)時(shí)間后導(dǎo)通，且控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管導(dǎo)通所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間，且控制所述第七開關(guān)管關(guān)斷；在所述目標(biāo)調(diào)制信號小于所述三角波信號時(shí)，控制所述第一開關(guān)管、所述第四開關(guān)、所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第七開關(guān)管導(dǎo)通；在所述逆變器的第二象限的工作周期內(nèi)，控制所述第五開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第六開關(guān)管和所述第八開關(guān)管導(dǎo)通。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第三調(diào)制策略為：在所述逆變器的第三象限的工作周期內(nèi)，在所述目標(biāo)調(diào)制信號大于所述三角波信號時(shí)，控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，且控制所述第八開關(guān)管關(guān)斷；在所述目標(biāo)調(diào)制信號小于所述三角波信號時(shí)，控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第八開關(guān)管導(dǎo)通；在所述逆變器的第三象限的工作周期內(nèi)，控制所述第一開關(guān)管、所述第四開關(guān)管和所述第五開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第六開關(guān)管和所述第七開關(guān)管導(dǎo)通。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第四調(diào)制策略為：在所述逆變器的第四象限的工作周期內(nèi)，在所述目標(biāo)調(diào)制信號大于所述三角波信號時(shí)，控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管延時(shí)第一預(yù)設(shè)時(shí)間后導(dǎo)通，且控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管導(dǎo)通所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間，且控制所述第八開關(guān)管關(guān)斷；在所述目標(biāo)調(diào)制信號小于所述三角波信號時(shí)，控制所述第一開關(guān)管、所述第四開關(guān)、所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第八開關(guān)管導(dǎo)通；在所述逆變器的第四象限的工作周期內(nèi)，控制所述第六開關(guān)管關(guān)斷，且控制所述第五開關(guān)管和所述第七開關(guān)管導(dǎo)通。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為流經(jīng)所述第五開關(guān)管或所述第六開關(guān)管的電流由零變?yōu)樽畲蠼涣麟娏鞯臅r(shí)間。

11、第二方面，本申請還提供了一種逆變器。所述逆變器包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

12、第三方面，本申請還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

13、上述單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法、逆變器及存儲介質(zhì)，通過在一次側(cè)電路中設(shè)置全橋模塊，并在二次側(cè)電路中設(shè)置斬波模塊，然后根據(jù)二次側(cè)電路的電壓極性和逆變器的功率傳輸方向來確定逆變器的工作象限，并根據(jù)工作象限確定對應(yīng)的調(diào)制策略，以控制逆變器中開關(guān)管的工作狀態(tài)，從而完成逆變器在非單位功率因數(shù)條件下的正常運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，應(yīng)用于逆變器的控制，所述逆變器包括：一次側(cè)電路、高頻隔離變壓器、二次側(cè)電路和濾波電路，所述一次側(cè)電路包括：由第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管組成的全橋模塊，所述二次側(cè)電路包括：由第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管組成的斬波模塊；所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，所述當(dāng)前工作象限為第一象限、第二象限、第三象限、第四象限中的一種，所述調(diào)制策略為與所述第一象限對應(yīng)的第一調(diào)制策略、與所述第二象限對應(yīng)的第二調(diào)制策略、與所述第三象限對應(yīng)的第三調(diào)制策略、與所述第四象限對應(yīng)的第四調(diào)制策略中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，所述基于正弦調(diào)制信號和三角波信號確定所述當(dāng)前工作象限對應(yīng)的調(diào)制策略，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，所述第一調(diào)制策略為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，所述第二調(diào)制策略為：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，所述第三調(diào)制策略為：

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，所述第四調(diào)制策略為：

8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為流經(jīng)所述第五開關(guān)管或所述第六開關(guān)管的電流由零變?yōu)樽畲蠼涣麟娏鞯臅r(shí)間。

9.一種逆變器，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種單級雙向高頻隔離逆變器的控制方法、逆變器及存儲介質(zhì)。所述方法包括：獲取所述二次側(cè)電路的電壓極性和所述逆變器的功率傳輸方向；基于所述電壓極性和所述功率傳輸方向確定所述逆變器的當(dāng)前工作象限；基于正弦調(diào)制信號和三角波信號確定所述當(dāng)前工作象限對應(yīng)的調(diào)制策略；基于所述調(diào)制策略控制所述逆變器中開關(guān)管的工作狀態(tài)。通過在一次側(cè)電路中設(shè)置全橋模塊，并在二次側(cè)電路中設(shè)置斬波模塊，然后根據(jù)二次側(cè)電路的電壓極性和逆變器的功率傳輸方向來確定逆變器的工作象限，并根據(jù)工作象限確定對應(yīng)的調(diào)制策略，以控制逆變器中開關(guān)管的工作狀態(tài)，從而完成逆變器在非單位功率因數(shù)條件下的正常運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：雷健華,韓藍(lán)圖,秦賡,顏湘武,賈焦心
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市德蘭明海新能源股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6