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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)申請(qǐng)的專利多電平變換器開(kāi)關(guān)頻率最小化諧波抑制脈寬調(diào)制方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115333344B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210602113.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H02M1/12；該發(fā)明授權(quán)多電平變換器開(kāi)關(guān)頻率最小化諧波抑制脈寬調(diào)制方法是由楊克虎;潘素娜;汪嘉文設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-10-12向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本多電平變換器開(kāi)關(guān)頻率最小化諧波抑制脈寬調(diào)制方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)一種適用于多電平變換器的開(kāi)關(guān)頻率最小化諧波抑制脈寬調(diào)制方法，其主要技術(shù)特點(diǎn)包括：對(duì)一個(gè)基波周期內(nèi)的多電平PWM波形進(jìn)行等間距采樣并將其表示為矩陣，利用一階差分矩陣將開(kāi)關(guān)頻率表示為關(guān)于此矩陣的二次函數(shù)；對(duì)PWM波形進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)，并根據(jù)數(shù)值積分公式建立基波和諧波關(guān)于電平向量約束條件；以開(kāi)關(guān)頻率為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)構(gòu)造二次規(guī)劃模型，利用矩陣變換轉(zhuǎn)化為0?1二次規(guī)劃模型，最后求解此模型得到離散化的多電平PWM波形。與目前常用的特定諧波消除方法相比，本發(fā)明公開(kāi)的方法在消除相同數(shù)量諧波時(shí)，所需的開(kāi)關(guān)角度個(gè)數(shù)明顯降低，可以有效降低變換器的開(kāi)關(guān)損耗、提高能量轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明授權(quán)多電平變換器開(kāi)關(guān)頻率最小化諧波抑制脈寬調(diào)制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種奇數(shù)多電平變換器開(kāi)關(guān)頻率最小化諧波抑制脈寬調(diào)制方法,其特征在于包括如下步驟： 步驟1、對(duì)奇數(shù)多電平PWM波形進(jìn)行等間距采樣，假定電平狀態(tài)數(shù)目為m,采樣點(diǎn)數(shù)量為n，每個(gè)采樣點(diǎn)上的取值記為一個(gè)二值變量；此時(shí)m為奇數(shù)，PWM波形表示為如下矩陣X，此時(shí)左側(cè)列向量表示實(shí)際電平狀態(tài)數(shù)值；另附圖1舉例矩陣元素與五電平PWM波形對(duì)應(yīng)圖進(jìn)行說(shuō)明； 步驟2、對(duì)步驟1中得到的矩陣按照每個(gè)電平狀態(tài)拆分成m個(gè)行向量 步驟3、對(duì)步驟2中的每個(gè)行向量做一階差分運(yùn)算，將計(jì)算出結(jié)果中的非零項(xiàng)個(gè)數(shù)加和，然后取系數(shù)r1，將其表示為開(kāi)關(guān)頻率L L＝r1X1ATAX1 T+X2ATAX2 T+…+XmATAXm T 其中A為一階差分矩陣； 步驟4、根據(jù)步驟1中的矩陣計(jì)算各個(gè)采樣點(diǎn)的電平狀態(tài)，將n個(gè)點(diǎn)的實(shí)際電平狀態(tài)表示為向量H； 步驟5、對(duì)步驟4中的向量H進(jìn)行防止越級(jí)跳變約束，即避免多個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)動(dòng)作； 步驟6、對(duì)步驟2中行向量進(jìn)行約束，保證此時(shí)工作在m個(gè)電平狀態(tài)下； 步驟7、對(duì)步驟1中的矩陣進(jìn)行約束，保證在每個(gè)點(diǎn)只能采樣到一個(gè)電平狀態(tài)； 步驟8、對(duì)PWM波形進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)，計(jì)算出基波和各次諧波正弦及余弦分量幅值關(guān)于電平狀態(tài)序列的函數(shù)關(guān)系式； 步驟9、根據(jù)步驟8中得到的函數(shù)關(guān)系式，將需要控制的基波正弦及余弦分量的幅值設(shè)定為期望值，將需要抑制的諧波正弦及余弦分量幅值設(shè)定為0或者小于指定的常數(shù)，并以此作為約束條件，以步驟3中的開(kāi)關(guān)頻率為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立數(shù)學(xué)模型； 步驟10、求解步驟9中的數(shù)學(xué)模型，得到n個(gè)點(diǎn)實(shí)際電平狀態(tài)的取值，即為所求的PWM波形。

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