采用输出周期脉冲循环的级联H桥型逆变器功率均衡方法.pptxVIP

采用输出周期脉冲循环的级联H桥型逆变器功率均衡方法汇报人：2024-01-13

引言级联H桥型逆变器基本原理输出周期脉冲循环控制策略功率均衡方法研究仿真与实验验证结论与展望

引言01

功率均衡的重要性在多电平逆变器中，功率均衡是保证系统稳定运行、提高效率的关键因素。级联H桥型逆变器的特点级联H桥型逆变器具有模块化、易于扩展、输出波形质量好等优点，但其功率均衡问题一直是研究热点。逆变器在新能源领域的应用随着新能源技术的快速发展，逆变器作为关键设备在太阳能、风能等领域得到广泛应用。背景与意义

国内外研究现状传统功率均衡方法国内外学者针对级联H桥型逆变器提出了多种功率均衡方法，如基于载波移相的PWM方法、基于电压空间矢量的SVPWM方法等。新型功率均衡方法近年来，基于模型预测控制、滑模控制等先进控制算法的功率均衡方法逐渐受到关注。存在的问题与挑战现有方法在提高功率均衡精度的同时，往往增加了系统复杂性和计算负担，如何实现高效、简单的功率均衡仍是当前面临的挑战。

研究目标本文旨在提出一种采用输出周期脉冲循环的级联H桥型逆变器功率均衡方法，以提高系统效率、简化控制算法。研究内容首先分析级联H桥型逆变器的工作原理和功率不均衡原因；接着详细介绍所提功率均衡方法的实现过程；最后通过仿真和实验验证所提方法的有效性和优越性。创新点与贡献本文创新性地提出了输出周期脉冲循环的功率均衡策略，通过优化脉冲分配和循环方式，实现了高效、简单的功率均衡。该方法不仅提高了系统效率，而且降低了控制算法的复杂性，为级联H桥型逆变器的功率均衡提供了新的解决思路。本文主要工作

级联H桥型逆变器基本原理02

由多个H桥模块级联而成，每个H桥模块包含四个开关管和一个直流电源。主电路结构采用脉冲宽度调制（PWM）技术，通过控制开关管的导通和关断时间，实现输出电压和频率的调节。控制电路结构级联H桥型逆变器结构

工作原理通过控制每个H桥模块的开关管，使得输出电压的幅值和相位得到精确控制，从而实现逆变器的功率输出。特点具有模块化设计、易于扩展和维护、高效率、高可靠性等优点。同时，由于采用PWM技术，可以实现较高的输出电压和频率分辨率，满足不同负载的需求。工作原理及特点

调制策略01采用正弦脉宽调制（SPWM）或空间矢量脉宽调制（SVPWM）等调制策略，实现输出电压和频率的精确控制。控制算法02采用PID控制、模糊控制、神经网络控制等算法，实现对逆变器输出电压和电流的闭环控制，提高系统的稳定性和动态响应性能。均衡控制03针对级联H桥型逆变器中存在的功率不均衡问题，可以采用基于均衡电感的均衡控制策略或基于PWM占空比调节的均衡控制策略等，实现各级联模块之间的功率均衡分配。控制策略分析

输出周期脉冲循环控制策略03

在级联H桥型逆变器中，由于各模块参数差异、开关损耗等原因，导致功率不均衡问题，影响系统效率和稳定性。传统控制方法如PI控制等，在解决功率均衡问题时存在响应速度慢、调节精度不高等缺点。控制策略提出背景传统控制方法的局限性逆变器功率不均衡问题

输出周期脉冲循环通过控制逆变器输出周期性的脉冲信号，使得各模块在每个周期内轮流承担不同的功率输出任务，从而实现功率均衡。脉冲宽度和频率调制根据系统需求和功率差异情况，通过调制脉冲宽度和频率，调整各模块的功率输出比例，达到均衡效果。控制策略基本原理

脉冲分配策略制定制定脉冲分配策略，将生成的脉冲信号按照一定比例分配到各个模块，确保每个模块在每个周期内都能承担到相应的功率输出任务。脉冲生成算法设计设计合适的脉冲生成算法，根据实时监测到的各模块功率差异情况，动态生成相应宽度和频率的脉冲信号。系统闭环控制实现构建系统闭环控制结构，通过实时监测各模块功率输出情况，对脉冲生成算法和分配策略进行动态调整，确保系统功率均衡效果的稳定性和准确性。控制策略实现方法

功率均衡方法研究04

在级联H桥型逆变器中，由于各模块参数差异、控制精度等因素，导致功率分配不均衡，影响系统效率和稳定性。功率不均衡现象实现各模块功率的均衡分配，提高系统整体效率和可靠性。均衡目标功率均衡问题描述

传统功率均衡方法分析硬件均衡法通过增加硬件电路实现功率均衡，如电阻均衡、电容均衡等。这类方法简单易行，但会增加系统成本和体积。软件均衡法通过优化控制算法实现功率均衡，如基于PI控制、模糊控制等。这类方法灵活度高，但需要较高的控制精度和算法设计能力。

03适用范围适用于级联H桥型逆变器以及其他需要功率均衡的场合，具有广泛的应用前景。01输出周期脉冲循环原理通过控制逆变器输出周期性的脉冲信号，使得各模块在一个周期内轮流承担负载，从而实现功率均衡。02均衡效果该方法能够在不增加硬件成本的情况下，实现各模块功率的精确均衡，提高系统效率和稳定性。基于输出周期脉冲循环的功率均衡方法

仿真与实验验