[發明專利]一種AC-DC串聯諧振矩陣變換器的控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201310655501.9
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103647461A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 張政權;劉慶想;李偉
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02;H02M5/22;H02M1/42;H02M1/12;H02M1/14
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

1.一種AC-DC串聯諧振矩陣變換器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.實時采集負載電壓V₀和三相電壓源的三相輸入相電壓u_a，u_b，u_c；

b.根據實時采集到的三相輸入相電壓u_a，u_b，u_c的相對大小關系，將每個輸入相電壓周期劃分為12個區間，每個區間內相電壓的極性和大小確定，且保持單調變化，所述12個區間具體為：

區間Ⅰ：u_a＞u_c＞u_b，U_P=u_a，U_M=u_c，U_N=u_b；

區間Ⅱ：u_a＞u_b＞u_c，U_P=u_a，U_M=u_b，U_N=u_c；

區間Ⅲ：u_a＞u_b＞u_c，U_P=u_c，U_M=u_b，U_N=u_a；

區間Ⅳ：u_b＞u_a＞u_c，U_P=u_c，U_M=u_a，U_N=u_b；

區間Ⅴ：u_b＞u_a＞u_c，U_P=u_b，U_M=u_a，U_N=u_c；

區間Ⅵ：u_b＞u_c＞u_a，U_P=u_b，U_M=u_c，U_N=u_a；

區間Ⅶ：u_b＞u_c＞u_a，U_P=u_a，U_M=u_b，U_N=u_c；

區間Ⅷ：u_c＞u_b＞u_a，U_P=u_a，U_M=u_b，U_N=u_c；

區間Ⅸ：u_c＞u_b＞u_a，U_P=u_c，U_M=u_b，U_N=u_a；

區間Ⅹ：u_c＞u_a＞u_b，U_P=u_c，U_M=u_a，U_N=u_b；

區間Ⅺ：u_c＞u_a＞u_b，U_P=u_b，U_M=u_a，U_N=u_c；

區間Ⅻ：u_a＞u_c＞u_b，U_P=u_b，U_M=u_c，U_N=u_a；

其中U_p幅值最大，U_M幅值最小；定義高線電壓U_j=|U_P-U_N|，低線電壓U_k=|U_P-U_M|；

c.采用低線電壓U_k、高線電壓U_j以及0電壓共同參與的組合方式完成激勵，即采用6過程的工作模式，諧振電流正半周和負半周均進行2次換流且均包含3個工作過程，正負半周激勵電壓的極性相反，具體為：第1個工作過程采用低線電壓U_k，第2個工作過程采用高線電壓U_j，第3個工作過程采用0電壓，第4個工作過程采用低線電壓-U_k，第5個工作過程采用高線電壓-U_j，第6個工作過程采用0電壓；假設在1-2工作過程中，從U_M相流出電荷量為Q₁,從U_N相流出電荷量為Q₂，在4-5工作過程中，流出U_M相的電荷量為Q₃,流出U_N相的電荷量為Q₄，根據電荷量精確分配的調制策略，在一個諧振電流半周期內，使不同相流出或流入的電荷量之比等于各自的相電壓絕對值之比，可得電荷分配比例：

d.根據諧振電容電壓峰值uc_max和負載電壓V₀，獲取順序接入的低線電壓U_k、高線電壓U_j和0電壓中每個電壓需要接入的時間以及三個電壓的切換時間點；

e.根據工作時刻電網相電壓所處的區間以及需要輸出的電流方向，并根據步驟c所述的工作過程，分配對應的功率開關的開關狀態組合；

f.根據步驟d所得的三個電壓的切換時間點生成通用的時序控制信號，控制各工作過程之間的切換；

g.根據步驟f的控制完成三相相間的選擇和切換，判斷工作是否結束，若是，則退出，若否，則回到步驟a。