Para cumplir con los requisitos de rendimiento de carga de la batería de potencia de los vehículos eléctricos, el rectificador dentro de la pila de carga debe tener un buen rendimiento de estado estable y características de seguimiento dinámico rápido. Además, la tasa de distorsión armónica actual en el lado de entrada también debe estar dentro del rango requerido por State Grid. El rectificador PWM de tipo de voltaje trifásico se usa ampliamente en el campo de los rectificadores dentro de pilas de carga debido a su excelente corriente de lado de CA sinusoidal, salida de voltaje estable y ajustable en el lado de CC, y puede funcionar con un factor de potencia unitario.
El método de control del rectificador PWM de tipo voltaje trifásico determina el rendimiento del sistema rectificador. Los esquemas de control del lazo externo de voltaje y el lazo interno de corriente son de estructura simple, pero cuando la inductancia del lado de CA está saturada, tendrá un mayor impacto en el sistema de control y el voltaje es externo. La no linealidad del bucle también limita la mejora del rendimiento del sistema de control. El control directo del poder ha sido estudiado profundamente por académicos nacionales y extranjeros debido a su buen desempeño de respuesta dinámica y alta eficiencia. El control de potencia directo tradicional adopta la histéresis de potencia para seleccionar el vector de voltaje en la tabla de interruptores, es decir, una tabla de interruptores necesita controlar la potencia activa y la potencia reactiva al mismo tiempo, lo que hará que la frecuencia de conmutación sea inestable y la salida El voltaje de CC lateral será grande durante el transitorio. Cuando se altera la corriente de carga, habrá una cierta caída de voltaje de CC.
Elementos de realización técnica:
En vista de las deficiencias del método de control del rectificador PWM mencionado anteriormente, la presente invención propone introducir un control de corriente continua para reemplazar el control de histéresis en el sistema de control del rectificador PWM de tipo voltaje trifásico. Además, se propone un algoritmo de control de potencia mejorado en el sistema de coordenadas estáticas de dos fases, que elimina el bucle de bloqueo de fase en el lado de la red y el enlace de desacoplamiento en el control de corriente del bucle interno, y simplifica el sistema de control. El control repetitivo también se agrega al sistema de control, lo que reduce la distorsión armónica de la corriente del lado de la red y mejora la calidad de la energía del rectificador y el rendimiento en estado estable del sistema de control.
Para lograr el propósito de la apelación, la solución técnica de la presente invención: un método para controlar un rectificador interno de una pila de carga incluye los siguientes pasos.
1. Construya la estructura topológica del rectificador dentro de la pila de carga: rectificador PWM de voltaje trifásico.
2. Pasos del control de bucle exterior de la potencia del rectificador:
1) Detecte el voltaje de CA trifásico en el lado de entrada del rectificador y transfórmelo en el valor de voltaje bajo la coordenada estática de dos fases por CLARK;
2) El valor dado de potencia activa en el lado de salida se obtiene del control de la tensión de salida por el bucle exterior de potencia. Primero, la diferencia entre el valor de voltaje real en el lado de salida y el voltaje dado se controla mediante integración proporcional, y luego se multiplica por el voltaje de salida para calcular la potencia activa
3) De acuerdo con la definición de potencia compleja, la potencia activa y la potencia reactiva del lado de la red de la fase del rectificador en el sistema de coordenadas estáticas de dos fases se pueden expresar por el voltaje y la corriente en el sistema de coordenadas estáticas de dos fases, respectivamente . El voltaje en el lado de entrada del rectificador ha sido detectado y transformado en voltaje en un sistema de coordenadas estacionario de dos fases. El valor de referencia de potencia activa instantánea viene dado por el lazo exterior de voltaje de salida. Para que el rectificador funcione con un factor de potencia unitario, el valor dado de potencia reactiva es cero. Entonces se puede calcular el valor dado del valor de la corriente del bucle interno.
3. Pasos del control de bucle interno de la corriente del rectificador:
1) La corriente CA trifásica en el lado de entrada del rectificador de detección se transforma en el valor de corriente bajo las coordenadas estáticas de dos fases por CLARK, que se utiliza como el valor de corriente real en el lado de entrada del rectificador;
2) El valor de corriente de referencia en el sistema de coordenadas estáticas de dos fases calculado por el bucle externo de potencia del rectificador se resta del valor de corriente real en el lado de entrada, y se realizan el control repetido y el control de resonancia proporcional;
3) Para mejorar el rendimiento antiinterferente del sistema, se agrega el control anticipativo de la tensión del lado de la red para generar el vector de tensión del sistema de control, y la señal de accionamiento del dispositivo de conmutación del rectificador se emite a través de modulación vectorial de voltaje espacial (SVPWM).
La presente invención tiene los siguientes efectos beneficiosos:
En comparación con el control de potencia directo tradicional, el sistema de control elimina el bucle de bloqueo de fase, reduce el error del enlace de fase de detección y mejora la precisión del control. Además, el bucle interno controla directamente la desviación entre el valor de detección actual y el valor dado, lo que puede realizar la señal de comando de seguimiento rápido actual y mejorar el rendimiento dinámico del rectificador PWM. En vista de los problemas de mala estabilidad y distorsión de la corriente de la red causados por los parámetros del sistema de control, los efectos de la zona muerta y el desequilibrio del voltaje de la red, se agrega un enlace repetitivo al control de la corriente del bucle interno, lo que puede evitar la interferencia periódica del sistema y mejorar aún más. Controle la estabilidad del sistema y reduzca los componentes armónicos de la corriente del lado de CA. El control de corriente se basa en un sistema de coordenadas estático, y la corriente se puede controlar de forma independiente sin desacoplamiento anticipado. Por lo tanto, el control compuesto de resonancia proporcional y control repetitivo en el sistema de control del rectificador PWM trifásico puede lograr buenas características estáticas y un rendimiento de seguimiento dinámico rápido.
