Three-level Neutral Point Clamped (NPC) inverters are essential in highpower applications, including electric vehicles, renewable energy systems, and industrial drives, due to their ability to handle higher voltages and provide better performance as compared to traditional two-level inverters. However, maintaining a stable neutral point voltage (NPV) in these inverters is a significant challenge. Variations in NPV can arise from numerous factors such as uneven load distribution, switching imbalances, capacitor voltage imbalances, common-mode voltage, load dynamics, harmonics, etc. These fluctuations can lead to increased losses, reduced efficiency, and potential damage to inverter components. This thesis, conducted under Volvo Cars, investigates the use of Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) with a DC bus voltage balance algorithm to control the NPV of a three-level NPC inverter. The research focuses on implementing a SVPWM technique with a voltage balance algorithm to control NPV ripple. The proposed solution is tested through simulation models under various load conditions, including Controlled Current Source load, and Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) load with Maximum Torque per Ampere (MTPA) motor control. The findings demonstrate the effectiveness of the implemented technique, ensuring NPV stability, thus enhancing the performance and reliability of three-level NPC inverter.

Tre-nivås Neutral Point Clamped (NPC) växelriktare är väsentliga i högkrafttillämpningar, inklusive elfordon, förnybara energisystem, och industriella enheter, på grund av deras förmåga att hantera högre spänningar och ger överlägsen prestanda jämfört med traditionella växelriktare med två nivåer. Men bibehålla en stabil nollpunktsspänning (NPV) i dessa växelriktare innebär betydande utmaningar. Variationer i NPV uppstår från faktorer som t.ex ojämn lastfördelning, kopplingsobalanser, kondensatorspänningsobalanser, komponent icke-idealiteter, common-mode spänning, belastningsdynamik, övertoner, och begränsningar i återkopplingskontrollsystemet. Dessa fluktuationer kan leda till ökade förluster, minskad effektivitet och potentiell skada på växelriktaren komponenter. Denna avhandling, genomförd i samarbete med Volvo Cars, undersöker användning av Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) i kombination med en DC-buss spänningsbalansalgoritm för att styra NPV för en tre-nivå NPC växelriktare. Forskningen fokuserar på att utveckla en robust SVPWMteknik integrerad med en spänningsbalansalgoritm för att mildra NPVvariationer. Den föreslagna lösningen testas noggrant genom simuleringsmodeller under olika belastningsförhållanden, inklusive Resistive-Inductive (RL), Resistive- Kapacitiv (RC) och Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) laster med motorstyrning för maximalt vridmoment per Ampere (MTPA). Resultaten visa effektiviteten av den föreslagna tekniken för att upprätthålla NPV stabilitet, vilket förbättrar prestandan och tillförlitligheten hos NPC med tre nivåer växelriktare i biltillämpningar.