[發明專利]一種電動汽車快充電源變換器的控制方法

有效

• 申請號: 202110373723.6
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113141123B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 郭小強;吳卓群;王寶誠;盧志剛;華長春;馬瑞斯·馬利諾夫斯基
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/15;H02M1/08;H02M1/44
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

本發明公開了一種電動汽車快充電源變換器的控制方法，屬于變換器的控制技術領域，包括設置有前級整流電路和后級升壓電路的三相PFC變換器，將所述前級整流電路中的開關器件與所述后級升壓電路中的開關器件耦合，對前級整流電路中的開關器件和后級升壓電路中的開關器件進行聯合控制，進而降低電動汽車快充電源變換器中直流電感電流紋波。本發明在不增大直流電感且不增加開關頻率的條件下，可以有效地降低直流側電感的電流紋波，減小電感損耗、電磁干擾和電網側的電流畸變程度，其控制方法簡單，具有實際工程應用價值。

技術領域

本發明涉及變換器的控制技術領域，尤其是一種電動汽車快充電源變換器的控制方法。

背景技術

隨著電力電子行業的快速發展，使得PFC變換器廣泛地被應用，如電動汽車充電機，可再生能源和智能電網等。此種PFC變換器可以實現網側功率因數的提升。因此，此種PFC變換器在近年來得到了廣泛的研究。然而，此種PFC變換器傳統的控制方法會使得變換器中電感電流紋波較大，進而造成電感損耗大，電磁干擾大，網側電流畸變程度大。針對于這個問題，2018國際期刊IEEE Transaction on Industrial Electronics發表的論文Optimal Space Vector Modulation of Current Source Converter for DC-LinkCurrent Ripple Reduction中提出了一種降低電流源型整流器中電感電流紋波的新型調制方法，這種新型調制方法通過在每個扇區內使用三個有源矢量代替了零矢量的使用，有效地降低了電感上的損耗，減小了電磁干擾以及交流側的畸變程度。華中科技大學蔣棟教授在國際期刊IEEE Transaction on Industrial Electronics發表的論文Variableswitching frequency PWM for three-phase converters based on current rippleprediction中提出了一種基于紋波預測的降低紋波方法，其通過改變開關頻率的方式抑制電感電流紋波，取得了良好的效果，但是開關頻率變化導致控制算法復雜，開關損耗增加，輸出濾波器設計困難等問題。而本文在不避免使用零矢量、不改變開關頻率的前提下，進行了控制方法的改進創新，同樣會實現變換器中電感電流的紋波的降低。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種電動汽車快充電源變換器的控制方法，在不避免使用零矢量、不增加開關頻率的前提下，將前后級開關器件的開通與關斷耦合起來實現聯合控制，減小直流電感上的紋波，進而減小電感損耗，減小開關損耗，降低電磁干擾，減小電網側的電流畸變程度，實現變換器中電感電流的紋波的降低。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種電動汽車快充電源變換器的控制方法，包括設置有前級整流電路和后級升壓電路的三相PFC變換器；所述前級整流電路中的開關器件與所述后級升壓電路中的開關器件耦合，前級整流電路中的開關器件基于比例積分調節器一和比例諧振調節器控制，根據空間矢量調制算法進行動作；后級升壓電路中的開關器件動作取決于所述比例積分調節器一與所述比例諧振調節器和控制后級升壓電路的比例積分調節器二的共同作用，對前級整流電路中的開關器件和后級升壓電路中的開關器件進行聯合控制，進而降低電動汽車快充電源變換器中直流電感電流紋波。

本發明技術方案的進一步改進在于：