一种Z源逆变器的控制方法、运行控制装置及空调器与流程

本发明涉及电路控制，尤其涉及一种z源逆变器的控制方法、运行控制装置、空调器以及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、目前，基于z源网络逆变电路的变频系统中通常采用霍尔传感器对压缩机定子电流进行采样，来完成变频压缩机的矢量控制从而驱动压缩机运行，但是霍尔传感器的体积较大、且价格昂贵，难以集成在电力电子装置中，为了控制成本以及提高器件的集成度，需要更换为其他成本低且的体积小的电流采样器件，然而，更换为其他电流采样器件后在后续控制过程中容易出现电流采样失误的问题，进而导致控制器无法生成正确的pwm调制信号用于驱动ipm模块。

2、因此，如何设计一种成本低、且稳定性较高的z源逆变器的控制方法成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种z源逆变器的控制方法、运行控制装置、空调器以及计算机可读存储介质，不仅能够降低驱动系统成本，同时能够提升系统的可靠性。

2、第一方面，本发明实施例提供一种z源逆变器的控制方法，所述z源逆变器包括x型阻抗网络和ipm模块，所述x型阻抗网络通过正母线和负母线连接至所述ipm模块的输入端正极和输入端负极，所述负母线中设置有采样电阻；所述方法包括：

3、根据目标电压矢量和通过所述采样电阻采集得到的母线电流，生成用于驱动所述ipm模块的初始pwm调制信号；

4、获取所述目标电压矢量的第一电压分量的第一作用时间，以及所述目标电压矢量的第二电压分量的第二作用时间；

5、根据所述第一作用时间、所述第二作用时间和预设的电流采样窗口时间，对所述初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，其中，所述电流采样窗口时间为用于通过所述采样电阻采集母线电流的时间范围；

6、根据所述目标pwm调制信号驱动所述ipm模块。

7、根据本发明实施例提供一种z源逆变器的控制方法，至少具有如下有益效果：相比于采用接入霍尔传感器用于母线电流采集的电路设计，通过在负母线中设置采样电阻实现母线电流采集，能够有效地降低驱动系统的成本，同时提高系统的集成度，进一步地，首先需要根据目标电压矢量和通过采样电阻采集得到的母线电流，生成用于驱动ipm模块的初始pwm调制信号，为确保电流采样的可靠性，还不能将生成的初始pwm调制信号直接用于驱动ipm模块，还需要进一步地确认采样窗口时间是否符合要求，通过获取目标电压矢量的第一电压分量的第一作用时间，以及目标电压矢量的第二电压分量的第二作用时间；再根据第一作用时间、第二作用时间和预设的电流采样窗口时间，对初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，其中，电流采样窗口时间为用于通过采样电阻采集母线电流的时间范围，根据目标pwm调制信号驱动ipm模块，不仅能够降低驱动系统成本，同时能够提升系统的可靠性。

8、在一些实施例中，所述ipm模块包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂，所述初始pwm调制信号包括作用于所述第一桥臂的pwm调制信号、作用于所述第二桥臂的pwm调制信号和作用于所述第三桥臂的pwm调制信号；

9、所述获取所述目标电压矢量的第一电压分量的第一作用时间，以及所述目标电压矢量的第二电压分量的第二作用时间，包括：

10、获取所述作用于所述第一桥臂的pwm调制信号的电平反转位置相对于三角载波的第一比较值、所述作用于所述第二桥臂的pwm调制信号的电平反转位置相对于所述三角载波的第二比较值，以及所述作用于所述第三桥臂的pwm调制信号的电平反转位置相对于所述三角载波的第三比较值，其中，所述三角载波用于辅助生成所述初始pwm调制信号；

11、在所述第一比较值、所述第二比较值和所述第三比较值中，确定最大比较值、中间比较值和最小比较值；

12、根据所述中间比较值和所述最小比较值的差值，得到所述目标电压矢量的第一电压分量的第一作用时间；

13、根据所述最大比较值和所述中间比较值的差值，得到所述目标电压矢量的第二电压分量的第二作用时间。

14、在一些实施例中，所述根据所述第一作用时间、所述第二作用时间和预设的电流采样窗口时间，对所述初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，包括：

15、将所述第一作用时间与预设的电流采样窗口时间进行大小比较，得到第一比较结果；

16、将所述第二作用时间与所述电流采样窗口时间进行大小比较，得到第二比较结果；

17、根据所述第一比较结果和所述第二比较结果对所述初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号。

18、在一些实施例中，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果对所述初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，包括：

19、若所述第一比较结果为所述第一作用时间小于所述电流采样窗口时间，并且所述第二比较结果为所述第二作用时间小于所述电流采样窗口时间，在所述初始pwm调制信号中，对所述最大比较值对应的pwm调制信号以及所述最小比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，直到所述第一作用时间大于或等于所述电流采样窗口时间，以及所述第二作用时间大于或等于所述电流采样窗口时间，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号。

20、在一些实施例中，所述对所述最大比较值对应的pwm调制信号以及所述最小比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，包括：

21、将所述最大比较值对应的pwm调制信号，沿着使得所述最大比较值和所述中间比较值的差值变大的方向进行移相；

22、将所述最小比较值对应的pwm调制信号，沿着使得所述中间比较值和所述最小比较值的差值变大的方向进行移相。

23、在一些实施例中，所述根据所述目标pwm调制信号驱动所述ipm模块，包括：

24、获取第一直通零矢量比较值，所述第一直通零矢量比较值用于确定直通零矢量的持续时间，所述第一直通零矢量比较值根据所述z源逆变器输出的最大调制比和所述三角载波的周期计算得到；

25、在所述目标pwm调制信号中，将处于所述三角载波的幅值小于所述第一直通零矢量比较值的期间的部分零矢量，调整为所述直通零矢量，得到调整后的目标pwm调制信号；

26、根据所述调整后的目标pwm调制信号驱动所述ipm模块。

27、在一些实施例中，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果对所述初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，包括：

28、若所述第一比较结果为所述第一作用时间小于所述电流采样窗口时间，并且所述第二比较结果为所述第二作用时间大于或等于所述电流采样窗口时间，根据所述中间比较值和所述电流采样窗口时间对所述初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号。

29、在一些实施例中，所述根据所述中间比较值和所述电流采样窗口时间对所述初始pwm调制信号进行相位调整，包括：

30、比较所述中间比较值和所述电流采样窗口时间的大小；

31、若所述中间比较值大于或等于所述电流采样窗口时间，在所述初始pwm调制信号中，对所述最小比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，直到所述第一作用时间大于或等于所述电流采样窗口时间。

32、在一些实施例中，所述对所述最小比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，包括：

33、将所述最小比较值对应的pwm调制信号，沿着使得所述最小比较值和所述中间比较值的差值变大的方向进行移相。

34、在一些实施例中，所述根据所述中间比较值和所述电流采样窗口时间对所述初始pwm调制信号进行相位调整，还包括：

35、若所述中间比较值小于所述电流采样窗口时间，在所述初始pwm调制信号中，对所述最小比较值对应的pwm调制信号以及所述中间比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，直到所述第一作用时间大于或等于所述电流采样窗口时间。

36、在一些实施例中，所述对所述最小比较值对应的pwm调制信号以及所述中间比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，包括：

37、对所述最小比较值对应的pwm调制信号进行移相，直到所述最小比较值对应的pwm调制信号的电平反转位置对准所述三角载波的起始时刻点；

38、将所述中间比较值对应的pwm调制信号，沿着使得所述最小比较值和所述中间比较值的差值变大的方向进行移相。

39、在一些实施例中，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果对所述初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，包括：

40、若所述第一比较结果为所述第一作用时间大于或等于所述电流采样窗口时间，并且所述第二比较结果为所述第二作用时间小于所述电流采样窗口时间，在所述初始pwm调制信号中，对所述最大比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，直到所述第二作用时间大于或等于所述电流采样窗口时间，得到支持所述电流采样窗口时间的目标pwm调制信号。

41、在一些实施例中，所述对所述最大比较值对应的pwm调制信号进行相位调整，包括：

42、将所述最大比较值对应的pwm调制信号，沿着使得所述中间比较值和所述最大比较值的差值变大的方向进行移相。

43、在一些实施例中，所述根据所述目标pwm调制信号驱动所述ipm模块，包括：

44、获取第二直通零矢量比较值，所述第二直通零矢量比较值用于确定直通零矢量的持续时间，所述第二直通零矢量比较值根据所述z源逆变器输出的最大调制比和所述三角载波的周期计算得到；

45、在所述目标pwm调制信号中，将处于所述三角载波的幅值大于所述第二直通零矢量比较值的期间的部分零矢量，调整为所述直通零矢量，得到调整后的目标pwm调制信号；

46、根据所述调整后的目标pwm调制信号驱动所述ipm模块。

47、第二方面，本发明实施例提供一种运行控制装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如第一方面所述的z源逆变器的控制方法。

48、根据本发明实施例提供的运行控制装置，至少具有如下有益效果：相比于采用接入霍尔传感器用于母线电流采集的电路设计，通过在负母线中设置采样电阻实现母线电流采集，能够有效地降低驱动系统的成本，同时提高系统的集成度，进一步地，首先需要根据目标电压矢量和通过采样电阻采集得到的母线电流，生成用于驱动ipm模块的初始pwm调制信号，为确保电流采样的可靠性，还不能将生成的初始pwm调制信号直接用于驱动ipm模块，还需要进一步地确认采样窗口时间是否符合要求，通过获取目标电压矢量的第一电压分量的第一作用时间，以及目标电压矢量的第二电压分量的第二作用时间；再根据第一作用时间、第二作用时间和预设的电流采样窗口时间，对初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，其中，电流采样窗口时间为用于通过采样电阻采集母线电流的时间范围，根据目标pwm调制信号驱动ipm模块，不仅能够降低驱动系统成本，同时能够提升系统的可靠性。

49、第三方面，本发明实施例提供一种空调器，包括第二方面所述的运行控制装置。

50、根据本发明实施例提供的空调器，至少具有如下有益效果：相比于采用接入霍尔传感器用于母线电流采集的电路设计，通过在负母线中设置采样电阻实现母线电流采集，能够有效地降低驱动系统的成本，同时提高系统的集成度，进一步地，首先需要根据目标电压矢量和通过采样电阻采集得到的母线电流，生成用于驱动ipm模块的初始pwm调制信号，为确保电流采样的可靠性，还不能将生成的初始pwm调制信号直接用于驱动ipm模块，还需要进一步地确认采样窗口时间是否符合要求，通过获取目标电压矢量的第一电压分量的第一作用时间，以及目标电压矢量的第二电压分量的第二作用时间；再根据第一作用时间、第二作用时间和预设的电流采样窗口时间，对初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，其中，电流采样窗口时间为用于通过采样电阻采集母线电流的时间范围，根据目标pwm调制信号驱动ipm模块，不仅能够降低驱动系统成本，同时能够提升系统的可靠性。

51、第四方面，本发明实施例提供计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面所述的z源逆变器的控制方法。

52、根据本发明实施例提供的计算机可读存储介质，至少具有如下有益效果：相比于采用接入霍尔传感器用于母线电流采集的电路设计，通过在负母线中设置采样电阻实现母线电流采集，能够有效地降低驱动系统的成本，同时提高系统的集成度，进一步地，首先需要根据目标电压矢量和通过采样电阻采集得到的母线电流，生成用于驱动ipm模块的初始pwm调制信号，为确保电流采样的可靠性，还不能将生成的初始pwm调制信号直接用于驱动ipm模块，还需要进一步地确认采样窗口时间是否符合要求，通过获取目标电压矢量的第一电压分量的第一作用时间，以及目标电压矢量的第二电压分量的第二作用时间；再根据第一作用时间、第二作用时间和预设的电流采样窗口时间，对初始pwm调制信号进行相位调整，得到支持电流采样窗口时间的目标pwm调制信号，其中，电流采样窗口时间为用于通过采样电阻采集母线电流的时间范围，根据目标pwm调制信号驱动ipm模块，不仅能够降低驱动系统成本，同时能够提升系统的可靠性。

53、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。