Z源网络逆变电路、方法、装置及Z源网络逆变器与流程

本发明涉及电子电路，尤其涉及一种z源网络逆变电路、方法、装置及z源网络逆变器。

背景技术：

1、目前，相关技术的z源网络逆变电路中可以包括有x型阻抗网络和智能功率模块(intelligent power module，ipm)，可以通过控制ipm模块来提升x型阻抗网络输出的直流链电压来为负载提供高电压电源，而电源在x型阻抗网络中的电感上会形成压降，造成电路损耗；同时在向功耗较低的负载供电时，过高的电压会使得增加ipm模块的功率损耗，进一步增加电路损耗。

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源网络逆变电路、方法、装置及z源网络逆变器，能够运行于不同状态来适应不同负载，减少电路损耗。

2、第一方面，本发明实施例提供一种z源网络逆变电路的控制方法，所述z源网络逆变电路包括依次连接的电源输入模块、x型阻抗网络以及用于向负载供电的ipm模块，所述x型阻抗网络包括两个储能电感以及分别并联于所述储能电感两端的短路开关器件；所述控制方法包括：

3、获取所述x型阻抗网络和/或所述ipm模块的运行参数，以及获取用于驱动所述ipm模块的pwm调制信号；

4、根据所述运行参数和所述pwm调制信号控制所述短路开关器件和所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于降压状态、等压状态或者升压状态；

5、其中，在所述降压状态下，所述x型阻抗网络的输出侧电压小于输入侧电压；在所述等压状态下，所述x型阻抗网络的输出侧电压等于输入侧电压；在所述升压状态下，所述x型阻抗网络的输出侧电压大于输入侧电压。

6、根据本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法，至少具有如下有益效果：通过获取x型阻抗网络和/或ipm模块的运行参数可以确定出当前的负载需求，从而可以利用运行参数和pwm调制信号来控制短路开关器件和ipm模块，具体地，可以在x型阻抗网络中增加并联于储能电感两端的短路开关器件，从而在短路开关器件导通时，可以对储能电感进行短路，实现x型阻抗网络运行于等压状态，进而避免电源流经储能电感而形成压降，减少电路损耗；而在控制短路开关器件断开时，可以通过控制ipm模块实现x型阻抗网络的升压状态和降压状态；因此x型阻抗网络能够根据不同的负载需求运行于不同的状态，来适应不同负载条件下的运行需求，减少了电路损耗，提高z源网络逆变电路的适用性和灵活性。

7、在本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法中，所述根据所述运行参数和所述pwm调制信号控制所述短路开关器件和所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于降压状态、等压状态或者升压状态，包括：

8、当所述运行参数大于第一参数阈值，控制所有所述短路开关器件断开，将所述pwm调制信号中的部分零矢量调整为直通零矢量，并以调整后的pwm调制信号驱动所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于升压状态；

9、当所述运行参数小于或等于所述第一参数阈值且大于第二参数阈值，控制所有所述短路开关器件闭合，并以所述pwm调制信号驱动所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于等压状态；

10、当所述运行参数小于或等于所述第二参数阈值，控制所有所述短路开关器件断开，并以所述pwm调制信号驱动所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于降压状态；

11、其中，所述第一参数阈值大于所述第二参数阈值。

12、在本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法中，所述控制方法还包括：

13、当运行于所述升压状态，以所述直通零矢量驱动所述ipm模块的同时，控制所述第一开关管断开。

14、在本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法中，所述将所述pwm调制信号中的部分零矢量调整为直通零矢量，包括：

15、对所述pwm调制信号在一个载波周期中的至少一个上升沿和/或至少一个下降沿插入直通零矢量，并维持所述pwm调制信号在一个载波周期中的非零矢量的宽度不变。

16、在本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法中，所述将所述pwm调制信号中的部分零矢量调整为直通零矢量，包括：

17、根据所述运行参数与所述第一参数阈值之间的差值，确定待转换零矢量宽度；

18、将所述pwm调制信号中与所述待转换零矢量宽度相等的部分零矢量调整为直通零矢量。

19、在本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法中，所述运行参数包括以下至少之一：

20、输入至所述x型阻抗网络的功率；

21、输入至所述x型阻抗网络的电流；

22、所述ipm模块输出至负载的电流；

23、所述ipm模块输出至负载的电压频率。

24、在本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法中，所述控制方法还包括：

25、根据所述运行参数和所述pwm调制信号控制所述短路开关器件和所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于等压状态或者升压状态。

26、在本发明实施例提供的z源网络逆变电路的控制方法中，所述根据所述运行参数和所述pwm调制信号控制所述短路开关器件和所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于等压状态或者升压状态，包括：

27、当所述运行参数大于第一参数阈值，控制所有所述短路开关器件断开，将所述pwm调制信号中的部分零矢量调整为直通零矢量，并以调整后的pwm调制信号驱动所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于升压状态；

28、当所述运行参数小于或等于所述第一参数阈值，控制所有所述短路开关器件闭合，并以所述pwm调制信号驱动所述ipm模块，以使所述x型阻抗网络运行于等压状态。

29、第二方面，本发明实施例提供一种z源网络逆变电路，包括依次连接的电源输入模块、x型阻抗网络以及用于向负载供电的ipm模块，所述x型阻抗网络包括两个储能电感以及分别并联于所述储能电感两端的短路开关器件。

30、根据本发明实施例提供的z源网络逆变电路，至少具有如下有益效果：可以通过在x型阻抗网络中增加并联于储能电感两端的短路开关器件，从而在短路开关器件导通时，可以实现对储能电感进行短路，使得x型阻抗网络运行于等压状态，进而避免电源流经储能电感而形成压降，减少电路损耗；而在控制短路开关器件断开时，可以通过控制ipm模块实现x型阻抗网络的升压状态和降压状态；因此x型阻抗网络能够根据不同的负载需求运行于不同的状态，来适应不同负载条件下的运行需求，减少了电路损耗，提高z源网络逆变电路的适用性和灵活性。

31、第三方面，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，以实现如上第一方面实施例所述的z源网络逆变电路的控制方法。

32、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：通过获取x型阻抗网络和/或ipm模块的运行参数可以确定出当前的负载需求，从而可以利用运行参数和pwm调制信号来控制短路开关器件和ipm模块，具体地，可以控制x型阻抗网络中并联于储能电感两端的短路开关器件导通，对储能电感进行短路，实现x型阻抗网络运行于等压状态，进而避免电源流经储能电感而形成压降，减少电路损耗；而在控制短路开关器件断开时，可以通过控制ipm模块实现x型阻抗网络的升压状态和降压状态；因此x型阻抗网络能够根据不同的负载需求运行于不同的状态，来适应不同负载条件下的运行需求，减少了电路损耗，提高z源网络逆变电路的适用性和灵活性。

33、第四方面，本发明实施例提供一种z源网络逆变器，包括第二方面实施例所述的z源网络逆变电路或第三方面实施例所述的运行控制装置。

34、根据本发明实施例提供的z源网络逆变器，至少具有如下有益效果：通过获取x型阻抗网络和/或ipm模块的运行参数可以确定出当前的负载需求，从而可以利用运行参数和pwm调制信号来控制短路开关器件和ipm模块，具体地，可以在x型阻抗网络中增加并联于储能电感两端的短路开关器件，从而在短路开关器件导通时，可以对储能电感进行短路，实现x型阻抗网络运行于等压状态，进而避免电源流经储能电感而形成压降，减少电路损耗；而在控制短路开关器件断开时，可以通过控制ipm模块实现x型阻抗网络的升压状态和降压状态；因此x型阻抗网络能够根据不同的负载需求运行于不同的状态，来适应不同负载条件下的运行需求，减少了电路损耗，提高z源网络逆变电路的适用性和灵活性。

35、第五方面，本发明实施例提供一种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实施例所述的z源网络逆变电路的控制方法。

36、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：通过获取x型阻抗网络和/或ipm模块的运行参数可以确定出当前的负载需求，从而可以利用运行参数和pwm调制信号来控制短路开关器件和ipm模块，具体地，可以控制x型阻抗网络中并联于储能电感两端的短路开关器件导通，对储能电感进行短路，实现x型阻抗网络运行于等压状态，进而避免电源流经储能电感而形成压降，减少电路损耗；而在控制短路开关器件断开时，可以通过控制ipm模块实现x型阻抗网络的升压状态和降压状态；因此x型阻抗网络能够根据不同的负载需求运行于不同的状态，来适应不同负载条件下的运行需求，减少了电路损耗，提高z源网络逆变电路的适用性和灵活性。

37、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。