[發(fā)明專利]一種雙輸出整流器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810555248.2
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108599596B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱建鑫;吳紅飛;邢巖
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙輸出整流器控制方法，其特征在于：

所述雙輸出整流器主功率電路包括低壓端口濾波電容C_L、高壓端口濾波電容C_H、12個(gè)開關(guān)管S_a1～S_a4、S_b1～S_b4、S_c1～S_c4、3個(gè)濾波電感L_a、L_b、L_c；

所述開關(guān)管S_a1的發(fā)射極與S_a3的集電極連接；所述開關(guān)管S_b1的發(fā)射極與S_b3的集電極連接；所述開關(guān)管S_c1的發(fā)射極與S_c3的集電極連接；所述開關(guān)管S_a1、S_b1和S_c1的集電極相連，并連接于高壓端口濾波電容C_H的一端；所述開關(guān)管S_a3、S_b3和S_c3的發(fā)射極相連，并連接于高壓端口濾波電容C_H的另一端；所述開關(guān)管S_a2的集電極與S_a4的集電極連接；所述開關(guān)管S_b2的集電極與S_b4的集電極連接；所述開關(guān)管S_c2的集電極與S_c4的集電極連接；所述開關(guān)管S_a2的發(fā)射極與S_a3的集電極連接；所述開關(guān)管S_b2的發(fā)射極與S_b3的集電極連接；所述開關(guān)管S_c2的發(fā)射極與S_c3的集電極連接；所述開關(guān)管S_a4、S_b4和S_c4的發(fā)射極相連，并連接于低壓端口濾波電容C_L的一端；所述開關(guān)管S_a3、S_b3和S_c3的發(fā)射極相連，并連接于低壓端口濾波電容C_L的另一端；所述濾波電感L_a一端連接于A相電網(wǎng)，另一端連接于開關(guān)管S_a1的發(fā)射極；所述濾波電感L_b一端連接于B相電網(wǎng)，另一端連接于開關(guān)管S_b1的發(fā)射極；所述濾波電感L_c一端連接于C相電網(wǎng)，另一端連接于開關(guān)管S_c1的發(fā)射極；

所述雙輸出整流器控制部分分為高壓側(cè)電壓控制環(huán)(201)、低壓側(cè)電壓控制環(huán)(202)、網(wǎng)側(cè)電流控制環(huán)(203)、高低壓端口單相切換控制(204)，以及SPWM調(diào)制(205)等五個(gè)部分；所述高壓側(cè)電壓控制環(huán)生成高壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dH；所述低壓側(cè)電壓控制環(huán)生成低壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dL；所述高壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dH與低壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dL相加生成網(wǎng)側(cè)電流基準(zhǔn)i_dref；所述網(wǎng)側(cè)電流控制環(huán)依據(jù)網(wǎng)側(cè)電流基準(zhǔn)i_dref對雙輸出整流器進(jìn)行閉環(huán)控制，生成初始調(diào)制波u_a1，u_b1，u_c1；所述低壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dL與網(wǎng)側(cè)電流基準(zhǔn)i_dref相比生成低壓側(cè)功率占比d_PL；所述高低壓端口單相切換控制依據(jù)低壓側(cè)功率占比d_PL產(chǎn)生高低壓單相切換信號S_w，并依據(jù)高低壓單相切換信號S_w變化時(shí)刻對初始調(diào)制波u_a1，u_b1，u_c1進(jìn)行修正，生成最終調(diào)制波u_a，u_b，u_c；所述SPWM調(diào)制部分依據(jù)最終調(diào)制波u_a，u_b，u_c，產(chǎn)生主功率電路對應(yīng)開關(guān)管的高頻開關(guān)信號；采用雙輸出整流器及其功率分配與控制方法，可以使得交流功率分別傳遞到兩個(gè)直流端口，滿足兩路直流電壓應(yīng)用需求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸出整流器控制方法，其特征在于：通過構(gòu)造兩個(gè)直流電壓輸出端口，并進(jìn)行電壓控制與功率分配，實(shí)現(xiàn)交流到兩路直流的功率傳遞，其步驟如下：

1)檢測高壓端口電壓V_H，將高壓端口電壓基準(zhǔn)V_Href和V_H經(jīng)過減法器做差，其輸出經(jīng)過比例積分調(diào)節(jié)器調(diào)整，比例積分調(diào)節(jié)器輸出高壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dH；

2)檢測低壓端口電壓V_L，將低壓端口電壓基準(zhǔn)V_Lref和V_L經(jīng)過減法器做差，其輸出經(jīng)過比例積分調(diào)節(jié)器調(diào)整，比例積分調(diào)節(jié)器輸出低壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dL；

3)將i_dH和i_dL相加，得到網(wǎng)側(cè)電流基準(zhǔn)i_dref；

4)檢測交流側(cè)電流i_a，i_b，i_c，并經(jīng)過abc/dq變換后與網(wǎng)側(cè)電流基準(zhǔn)i_dref和i_qref比較并通過比例積分調(diào)節(jié)器調(diào)整，生成dq軸分量u_d和u_q，u_d和u_q經(jīng)過dq/abc變換，產(chǎn)生三相初始調(diào)制波u_a1，u_b1，u_c1；

5)將低壓側(cè)電流基準(zhǔn)i_dL與網(wǎng)側(cè)電流基準(zhǔn)i_dref經(jīng)過除法器，產(chǎn)生低壓側(cè)功率占比d_PL；

6)將步驟5)中所述的低壓側(cè)功率占比d_PL與歸一化后的三相相電壓絕對值中的最大值v_mx進(jìn)行比較，產(chǎn)生高低壓單相切換信號S_w：當(dāng)d_PL大于v_mx時(shí)，S_w為1，反之，S_w為0；S_w由1變?yōu)?則切到高壓端口，反之，則切回低壓端口；

7)依據(jù)S_w信號由1變?yōu)?時(shí)A相電網(wǎng)電壓相位所處時(shí)間確定低壓端口到高壓端口的切換相：在[0，π/6]和[3π/2，2π]時(shí)切換C相；在[π/6，5π/6]時(shí)切換A相，在[5π/6，3π/2]時(shí)切換B相，每次只切換其中一相，始終保持至少兩相接在低壓端口；

8)依據(jù)步驟7)所確定的切換相，將步驟4)中生成的對應(yīng)相初始調(diào)制波u_x1(x＝a，b，c)修正為u_x，而其余兩相調(diào)制波保持不變：

9)將步驟8)中修正得到的三相調(diào)制波與三角載波交截，產(chǎn)生所需的開關(guān)管S_a1～S_a3、S_b1～S_b3、S_c1～S_c3驅(qū)動(dòng)信號，而S_a4，S_b4，S_c4由S_w以及切換相決定，當(dāng)S_w為1時(shí)，S_a4，S_b4，S_c4均開通，當(dāng)S_w為0時(shí)，由步驟7)確定的切換相的該開關(guān)管關(guān)斷，其余兩相的該開關(guān)管導(dǎo)通。