一种基于Z源逆变器的燃料电池汽车变换器
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然而进一步分析发现，它还存在如下局限性：在轻载运行时，Z网络输出电压的最大值会越来越高，而从高频来看，Z网络输出电压存在很明显的畸变；在轻载时，Z源逆变器直流链电压是发散的，系统是不稳定的。变换器存在启动冲击问题，不具有抑制启动冲击的能力，从而损坏变换器。
1．2 Z源逆变器的改进
为了解决传统Z源逆变器存在的上述不足，本文引入一种高性能适合燃料电池汽车电机控制用的新型Z源逆变器。
图3为高性能Z源逆变器的主电路图。开关管SW使Z网络的电流能够反向流动；二极管VD保证了电源电流的单向流动；而输入电容C给电路的反向电流提供了个通路。通过控制直通占空比和开关管SW来实现电路的所有功能。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/197322.htm
由文献知，高性能Z源逆变器在Z网络小电感并且负载变化范围很大的情况下，各部分电压之间的关系与传统Z源逆变器处于正常状态时各部分的关系完全相同。所以传统Z源逆变器的电压关系对改进后的Z源结构仍然适用。
由图4中的工作模式4、工作模式5和工作模式6代替了传统Z源逆变器在轻载或小电感时出现的三种特殊的非正常工作状态，保证电路工作正常。
高性能Z源逆变电路中逆变桥开关管可以部分实现零电压开通的功能。如图4所示，当电路处于工作模式6时，电路中的电流通过输入电容和Z网络电容构成回路，如果此时加入直通信号，即开关SW关闭，电感中的电流不能突变，电流通过逆变桥开关管的体二极管构成回路，形成了图4(g)中的①所示的特殊直通状态。该状态使二极管把直流链电压Vi箝在了零电压，与此同时电感电流在负向减小，当减小到零后，由于已经有直通信号，所以，逆变桥开关管零电压导通，实现了开关管直通状态下的零电压开通。
它具有如下优点：新型拓扑具有内在的抑制启动冲击的能力，通过采用合适的软启动策略，可以实现变换器的软启动；消除了直流链的电压畸变；电路对负载的适应能力强，即能够工作在燃料电池汽车速度变化大环境下；简化了Z网络电感的设计和控制系统的设计；能部分实现逆变桥开关管在直通状态时的零电压导通，减少了开关损耗，改善了开关管的工作环境。使其更加适合燃料电池汽车高功率密度、宽电压范围、瞬时过载能力强、高可靠性、输出功率大、成本合理等要求，在燃料电池汽车上有很好的应用前景。
2 Z源逆变器的调制方法
在众多逆变器控制算法里，SVPWM算法以其有物理概念清晰，直流电压利用率高，动态响应快，在输出电压波形质量相同情况下开关器件工作频率低，开关损耗小等优点，广泛应用在三相逆变器的控制中。
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