電気自動車のパワーバッテリーの充電性能要件を満たすためには、充電杭の内部の整流器は、良好な定常性能と高速動的フォロー特性を有する必要があります。さらに、入力側の現在の高調波歪み率も、ステートグリッドで要求される範囲内にする必要があります。三相電圧タイプPWM整流器は、その優れた副次的なAC側電流、DC側の安定した調整可能な電圧出力のために充電杭の中の整流器の分野で広く使用され、一体力率で働くことができる。
三相電圧型PWM整流器の制御方法は整流器システムの性能を決定する。電圧外ループと電流インナーループの制御方式は構造が単純ですが、AC側のインダクタンスが飽和すると、制御システムに大きな影響を与え、電圧は外部になります。ループの非線形性はまた制御システムの性能の改善を制限する。直接電力制御は、その優れた動的応答性能と高効率のために、国内外の学者によって深く研究されています。従来の直接電源制御では、スイッチテーブル内の電圧ベクトルを選択するパワーヒステリシスを採用しており、スイッチテーブルは同時にアクティブな電力と反応電力を制御する必要があり、スイッチング周波数が不安定になり、電圧が過渡の間に出力側のDC電圧が大きくなる負荷電流が乱れます。ある程度の直流電圧降下が起きます。
技術的な実現要素:
上記のPWM整流制御方法の欠点を考慮して、本発明は、三相電圧型PWM整流器の制御システムにおけるヒステリシス制御を置き換える直流制御を導入することを提案する。さらに、2相の静的座標系で改良された電力制御アルゴリズムが提案され、グリッド側の位相ロックループと内側ループ電流制御のデカップリングリンクが排除され、制御システムが簡素化されます。制御システムにも繰り返し制御が追加され、グリッド側電流の高調波歪みを低減し、整流器の電力品質と制御システムの定常性能を向上させます。
訴えの目的を達成するために、本発明の技術的解決策:充電杭の内部整流器を制御する方法は、以下のステップを含む。
1. 充電パイル内の整流器のトポロジ構造を構築する:三相電圧タイプPWM整流器。
整流力の外側ループ制御の2ステップ:
1) 整流器の入力側の三相AC電圧を検出し、CLARKによって2相静的座標の下の電圧値に変換します;
2) 出力側のアクティブ電源の与えられた値は、電源外側ループによる出力電圧の制御から得られます。まず、出力側の実際の電圧値と与えられた電圧の差は比例積分によって制御され、次に出力電圧を掛けてアクティブ電力を計算します。
3)複素電力の定義によれば、2相静的座標系における整流相のグリッド側の活性電力及び反応力は、それぞれ2相静的座標系における電圧と電流によって表すことができる。整流器の入力側の電圧が検出され、2相定置座標系の電圧に変換されました。瞬時のアクティブ電力基準値は、出力電圧外部ループによって与えられます。整流器を統一力率で動作させるために、与えられた反応力の値はゼロです。次に、内部ループの現在値の指定値を計算できます。
3. 整流電流の内部ループ制御のステップ:
1) 検出整流器の入力側の三相AC電流は、CLARKによって2相静的座標の下で電流値に変換され、整流器の入力側の実際の電流値として使用されます。
2) 整流力の外側ループによって計算される2相静的座標系の基準電流値を入力側の実際の電流値から差し引き、繰り返し制御と比例共振制御を行う。
3)システムの干渉防止性能を向上させるために、グリッド側電圧のフィードフォワード制御が制御システムの電圧ベクトルを生成するために追加され、整流器のスイッチング装置の駆動信号が空間電圧変調(SVPWM)を介して出力される。
本発明は、以下の有益な効果を有する。
従来の直接電力制御と比較して、制御システムは位相ロックループを除去し、検出位相リンクの誤差を低減し、制御の精度を向上させます。さらに、内部ループは、現在の高速トラッキングコマンド信号を実現し、PWM整流器の動的性能を向上させることができる電流検出値と与えられた値との間の偏差を直接制御します。制御システムパラメータ、デッドゾーン効果、グリッド電圧の不均衡による安定性の悪さやグリッド電流の歪みの問題を考慮して、システムの周期的な干渉を回避し、システムの安定性を制御し、AC側電流の高調波成分を低減することができる、内部ループ電流制御に繰り返しリンクを追加します。現在のコントロールは静的座標系に基づいており、フィードフォワードデカップリングなしで、電流を独立して制御できます。従って、三相PWM整流器の制御システムにおける比例共鳴および反復制御の複合制御は、良好な静的特性および高速動的追跡性能を達成することができる。
