一种单相单级式升压逆变器的控制方法

技术领域

本发明属于逆变器技术领域，具体涉及一种单相单级式升压逆变器的控制方法。

背景技术

由于光伏电池、燃料电池、蓄电池等直流电源的输出电压较低且变化范围较宽，因而可再生能源分布式发电系统普遍采用Boost变换器级联电压源型逆变器(VSI)的两级式结构。该方案的控制较为简单，但是功率器件数量较多，系统成本较高且效率难以进一步提升。近年来，有学者提出将输入电感L

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种单相单级式升压逆变器的控制方法，有效解决了传统调制方式下该单相单级式升压逆变器在轻载时的波形畸变问题，具有更强的实用性。

为实现上述目的，现提出的方案如下：

一种单相单级式升压逆变器的控制方法，所述单相单级式升压逆变器工作在输入电感电流断续模式，其特征在于，包括以下步骤：

S1.通过直流母线电压控制器G

S2.通过输出电压控制器G

S3.将所述第一控制信号u

S4.将所述第二控制信号u

具体的，将所述第二控制信号u

S5.将所述第一正弦半波信号u

S6.将所述第一调制信号u

S7.根据所述第一驱动信号u

优选地，所述单相单级式升压逆变器包括：输入电压源u

优选地，步骤S1具体为：获取直流母线电压u

优选地，步骤S2具体为：采集输出电压u

优选地，所述直流偏置U

与现有方法相比，本发明提供的方法获取直流母线电压u

附图说明

图1为本申请实施例公开的单相单级式升压逆变器主电路图；

图2为本申请实施例公开的单相单级式升压逆变器控制结构的示意图；

图3为本申请实施例公开的控制方法下的关键信号波形；

图4为传统PWM+SPWM调制策略下输出功率P

图5为传统PWM+SPWM调制策略下输出功率P

图6为采用本发明控制方法时输出功率P

图7为采用本发明控制方法时输出功率P

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示的单相单级式升压逆变器，包括：输入电压源u

如图2所示，本发明实施例公开了适用于图1所示单相单级式升压逆变器的控制方法，包括：

S1.获取直流母线电压u

S2.采集输出电压u

S3.将第一控制信号u

S4.将第二控制信号u

具体的，将第二控制信号u

S5.将第一正弦半波信号u

S6.将第一调制信号u

S7.将第一驱动信号u

不断重复上述步骤，最终控制单相单级式升压逆变器的直流母线电压u

需要解释的是，为了说明传统方法存在的问题与本发明所提方法的有效性，根据图1所示的单相单级式升压逆变器进行了下述分析过程：

当输入电感L

式中，D为升压占空比，U

可以看出，直流电压传输比(U

根据图3可以看出，为了避免产生过调制，第一调制信号u

U

整理式(2)，可得：

此外，由图3还可知升压占空比D为：

结合式(3)和式(4)，可得：

M＜D (5)

式中，M为调制比，M＝U

可以看出，本发明所提控制方法下，图1所示的单相单级式升压逆变器需要满足D>M的制约关系。由于本发明提出的控制方法下，直流偏置U

下面通过仿真来验证与实验来验证本发明控制方法的可行性。本发明设计指标如下：输入电压平均值值U

图4、图5分别给出了传统PWM+SPWM调制策略下输出功率P

图6和图7分别给出了输出功率P

因此，综合上述分析可知，本发明提出的单相单级式升压逆变器的控制方法，通过改变系统的控制自由度，解决了传统PWM+SPWM调制方式下轻载时宽范围调节升压占空比D而产生的过调制问题，输出波形质量高。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在实际的关系或者顺序。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，而非对其限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。