Z源逆变器的控制方法、装置、空调器及存储介质与流程

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、装置、空调器及存储介质。

背景技术：

1、z源逆变器是一种新型并网逆变器，其独特的无源网络允许同一桥臂上管直通，从而实现升降压变换的功能，提高了逆变器的可靠性，并避免了由死区引起的输出波形畸变。在基于z源逆变器拓扑的变频空调控制系统中，当控制负载为单转子压缩机时，能够通过引入转矩补偿控制，以减小负载转矩的波动而导致压缩机转速的大幅度波动，但由于加入转矩补偿控制时，一方面，会造成z源逆变器网络中的母线直流链电压波动，使得电感和电容在工作过程中产生更多的热量，从而增加了元件的损耗，另一方面，过大的电容电压波动会直接影响z源逆变器升压控制的稳定性，同时影响z源逆变器的功率因数校正功能。

2、目前，相关技术的z源逆变器电路中可以包括有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。为了减小加入转矩补偿控制时对z源逆变器的影响，一般采用增大x型阻抗网络的电容容量的方式来降低直流输出电压的波动，但同时也会增加电控系统的成本。

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、装置空调器及存储介质，能够减小电容电压的波动，提高输出电压的稳定性，增加z源逆变器阻抗网络的使用寿命，进而降低电控整体成本。

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ipm模块用于向压缩机输出三相电源；

3、所述方法包括：

4、当检测到压缩机在运行时存在转矩补偿控制，获取转矩补偿电流，并根据所述转矩补偿电流计算得到第一直通占空比；

5、根据通过所述x型阻抗网络中的电容采集得到的电容采样电压，以及通过所述x型阻抗网络中的电感采集得到的电感采样电流，计算得到第二直通占空比；

6、根据从所述ipm模块输出的所述三相电源中采集得到的a相电流和b相电流，生成初始pwm调制信号；

7、根据所述第一直通占空比和所述第二直通占空比，对所述初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号，并利用所述目标pwm调制信号驱动所述ipm模块。

8、根据本发明实施例提供的z源逆变器的控制方法，至少具有如下有益效果：通过获取压缩机在运行时存在转矩补偿控制的转矩补偿电流，并根据转矩补偿电流计算得到第一直通占空比；根据通过x型阻抗网络中的电容采集得到的电容采样电压，以及通过x型阻抗网络中的电感采集得到的电感采样电流，计算得到第二直通占空比；根据从ipm模块输出的三相电源中采集得到的a相电流和b相电流，生成初始pwm调制信号；根据第一直通占空比和第二直通占空比，对初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号，并利用目标pwm调制信号驱动ipm模块，从而能够减小电容电压的波动，提高输出电压的稳定性，增加z源逆变器阻抗网络的使用寿命，进而降低电控整体成本。

9、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述获取转矩补偿电流，包括：

10、获取压缩机的实际运行转速和设定运行转速；

11、根据所述实际运行转速和所述设定运行转速，确定速度偏差；

12、根据所述速度偏差计算转矩补偿电流。

13、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述根据所述速度偏差计算转矩补偿电流，包括：

14、根据所述速度偏差计算得到转矩补偿值；

15、根据所述转矩补偿值确定转矩补偿电流。

16、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述根据所述转矩补偿电流计算得到第一直通占空比，包括：

17、根据所述速度偏差确定补偿角度；

18、获取所述转矩补偿电流对应于所述补偿角度的电流幅值；

19、求取所述转矩补偿电流的模值；

20、根据所述电流幅值和所述模值计算得到第一直通占空比。

21、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，其特征在于，所述根据所述电流幅值和所述模值计算得到第一直通占空比，包括：

22、获取转化增益；

23、将所述转化增益乘以所述电流幅值和所述模值的比值加1之后的数值，得到第一直通占空比。

24、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述根据通过所述x型阻抗网络中的电容采集得到的电容采样电压，以及通过所述x型阻抗网络中的电感采集得到的电感采样电流，计算得到第二直通占空比，包括：

25、获取期望电容电压；

26、根据所述期望电容电压和通过所述x型阻抗网络中的电容采集得到的电容采样电压，计算得到电流调整值；

27、根据所述电流调整值和通过所述x型阻抗网络中的电感采集得到的电感采样电流，计算得到第二直通占空比。

28、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，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；

29、所述根据所述第一直通占空比和所述第二直通占空比，对所述初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号，包括：

30、计算所述第一直通占空比和所述第二直通占空比的和，得到总直通占空比；

31、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；

32、根据所述总直通占空比、所述第一比较值、所述第二比较值和所述第三比较值，对所述初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号。

33、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述根据所述总直通占空比、所述第一比较值、所述第二比较值和所述第三比较值，对所述初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号，包括：

34、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；

35、根据所述总直通占空比和所述最大比较值，计算得到第一直通零矢量时间范围；

36、根据所述总直通占空比和所述中间比较值，计算得到第二直通零矢量时间范围；

37、根据所述总直通占空比和所述最小比较值，计算得到第三直通零矢量时间范围；

38、在所述初始pwm调制信号中，将处于所述第一直通零矢量时间范围的部分零矢量、处于所述第二直通零矢量时间范围的部分零矢量，以及处于所述第三直通零矢量时间范围的部分零矢量，调整为直通零矢量，得到目标pwm调制信号。

39、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述根据所述总直通占空比和所述最大比较值，计算得到第一直通零矢量时间范围，包括：

40、将所述最大比较值作为第一直通零矢量比较值；

41、根据所述总直通占空比、所述最大比较值、所述三角载波的周期以及预设的第一比例值，计算得到第二直通零矢量比较值；

42、根据所述第一直通零矢量比较值在所述三角载波中对应的时间，以及所述第二直通零矢量比较值在所述三角载波中对应的时间，计算得到第一直通零矢量时间范围。

43、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述根据所述总直通占空比和所述中间比较值，计算得到第二直通零矢量时间范围，包括：

44、根据所述总直通占空比、所述中间比较值、所述三角载波的周期以及预设的第二比例值，计算得到第三直通零矢量比较值；

45、将所述中间比较值作为第四直通零矢量比较值；

46、根据所述第三直通零矢量比较值在所述三角载波中对应的时间，以及所述第四直通零矢量比较值在所述三角载波中对应的时间，计算得到第二直通零矢量时间范围。

47、根据本发明一些实施例提供的z源逆变器的控制方法，所述根据所述总直通占空比和所述最小比较值，计算得到第三直通零矢量时间范围，包括：

48、根据所述总直通占空比、所述最小比较值、所述三角载波的周期以及预设的第三比例值，计算得到第五直通零矢量比较值；

49、根据所述总直通占空比、所述最小比较值、所述三角载波的周期以及预设的第四比例值，计算得到第六直通零矢量比较值，其中，所述第三比例值大于所述第四比例值；

50、根据所述第五直通零矢量比较值在所述三角载波中对应的时间，以及所述第六直通零矢量比较值在所述三角载波中对应的时间，计算得到第三直通零矢量时间范围。

51、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，以实现如上第一方面实施例所述的z源逆变器的控制方法。

52、根据本发明实施例提供的运行控制装置，至少具有如下有益效果：运行装置可以通过获取压缩机在运行时存在转矩补偿控制的转矩补偿电流，并根据转矩补偿电流计算得到第一直通占空比；根据通过x型阻抗网络中的电容采集得到的电容采样电压，以及通过x型阻抗网络中的电感采集得到的电感采样电流，计算得到第二直通占空比；根据从ipm模块输出的三相电源中采集得到的a相电流和b相电流，生成初始pwm调制信号；根据第一直通占空比和第二直通占空比，对初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号，并利用目标pwm调制信号驱动ipm模块，从而能够减小电容电压的波动，提高输出电压的稳定性，增加z源逆变器阻抗网络的使用寿命，进而降低电控整体成本。

53、第三方面，本发明实施例提供一种空调器，包括如上第二方面实施例所述的运行控制装置。

54、根据本发明实施例提供的空调器，至少具有如下有益效果：空调器可以利用运行控制装置，通过获取压缩机在运行时存在转矩补偿控制的转矩补偿电流，并根据转矩补偿电流计算得到第一直通占空比；根据通过x型阻抗网络中的电容采集得到的电容采样电压，以及通过x型阻抗网络中的电感采集得到的电感采样电流，计算得到第二直通占空比；根据从ipm模块输出的三相电源中采集得到的a相电流和b相电流，生成初始pwm调制信号；根据第一直通占空比和第二直通占空比，对初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号，并利用目标pwm调制信号驱动ipm模块，从而可以减小电容电压的波动，提高输出电压的稳定性，增加z源逆变器阻抗网络的使用寿命，进而降低电控整体成本。

55、第四方面，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上第一方面实施例所述的z源逆变器的控制方法。

56、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：通过获取压缩机在运行时存在转矩补偿控制的转矩补偿电流，并根据转矩补偿电流计算得到第一直通占空比；根据通过x型阻抗网络中的电容采集得到的电容采样电压，以及通过x型阻抗网络中的电感采集得到的电感采样电流，计算得到第二直通占空比；根据从ipm模块输出的三相电源中采集得到的a相电流和b相电流，生成初始pwm调制信号；根据第一直通占空比和第二直通占空比，对初始pwm调制信号进行调整，得到目标pwm调制信号，并利用目标pwm调制信号驱动ipm模块，从而可以减小压缩机带有转矩补偿控制时电容电压的波动，提高输出电压的稳定性，增加z源逆变器阻抗网络的使用寿命，进而降低电控整体成本。

57、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。