[发明专利]高频隔离式三相周波变换器型双向变流器及其控制方法

权利要求书

1.高频隔离式三相周波变换器型双向变流器，其特征在于，主电路采用输入滤波器、三相周波变换器、高频变压器、全桥变换器和输出直流电感组合的结构，三相周波变换器采用数字化交流空间矢量调制，交流电流采用d-q轴解耦，比例积分和重复控制混合的控制方法。

2.如权利要求1所述的高频隔离式三相周波变换器型双向变流器，其特征在于，所述周波变换器由绝缘栅场效应管或绝缘栅双极型晶体管按共源极或共射极的方式串联而成，三相输入侧接滤波器，所述高频变压器原边接三相周波变换器母线，副边接全桥变换器，所述全桥变换器的母线接电感。

3.如权利要求1所述的高频隔离式三相周波变换器型双向变流器，其特征在于，所述的数字化交流空间矢量调制需要在数字控制器中定义开关状态表，开关状态表按扇区分为六种情况，每种情况都有三只动作的开关被分别定义为Q_p，Q_n和Q_l，另外三只开关状态保持不变，状态保持的开关的驱动信号通过设置相应PWM输出口为强制高或强制低实现，Q_p和Q_n的驱动信号通过载波比较的方式实现，比较值由空间矢量算法计算得到，Q_t对应的PWM输出口设置为强制低，其驱动信号通过其他开关驱动信号的逻辑组合得到，Q_p和Q_n对应的数字控制器内的定时器采用单增或单减的计数方式，Q_p和Q_n对应的PWM输出口分别设置为低有效和高有效，反之亦可，以保证其导通时间段不重叠为准。

4.如权利要求1所述的高频隔离式三相周波变换器型双向变流器，其特征在于，全桥变换器开关Q₁与Q₄同开同关，Q₂与Q₃同开同关，Q₁与Q₃开关状态互补，Q₁和Q₃对应的数字控制器内的定时器采用先增后减的计数方式，计数周期为Q_p和Q_n对应的定时器的两倍，开与其同时启动，比较值由所述两非零矢量和零矢量的作用时间计算得到，以保证Q₁和Q₃的驱动信号在零矢量作用时间段的中点跳变为准。

5.如权利要求2所述的高频隔离式三相周波变换器型双向变流器，其特征在于，周波变换器的a管和b管分时驱动，当电流从正母线进，负母线出时，a管动作，b管全部关断，电流从负母线进，正母线出时，b管动作，a管全部关断，在开关切换时，有一定的共导时间，时间长度略大于开关的开通时间，保证母线回路不被切断，通过数字控制器发出的信号控制周波变换器a管或b管关断，以改变开关的功率流向，来实现整流和逆变两种功率流的不掉电切换，所述的切换发生在零矢量作用时间段的中点。

6.如权利要求1所述的高频隔离式三相周波变换器型双向变流器，其特征在于，所述变换器采用电流环解耦控制，在解耦的d-q轴上采用比例积分和重复控制的混合控制。