[实用新型]一种ISOS模块化高频链逆变器控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域在电力系统中的应用，尤其涉及一种ISOS模块化高频链逆变器控制系统。

背景技术

随着电动汽车的发展，不同功率等级的高电压输入开关型电力电子变换器已经渗透到国民经济的各个行业。由于功率器件的限制，高电压电源不能与传统拓扑一样进行设计，需要采用新型的拓扑配合新型的控制方法实现高电压的变化。通过输入串联输出串联把AC-DC逆变器模块组合起来可适用于高电压输入高电压输出型的场合，ISOS模块化高频链逆变器控制系统已有相关的装置，但采用带公共电压调节器的输出电压交叉反馈控制系统未见。

实用新型内容

本实用新型为了解决不采样每个模块输入电压、不需要判断每个模块输出电压极性情况下，系统能够实现功率均分的问题，提出了一种带公共电压调节器的输出电压交叉反馈控制系统。

所述一种ISOS模块化高频链逆变器控制系统的主电路如图1所示，由n个高频隔离逆变器子模块构成，输入侧为串联结构，输出侧为串联结构。子模块选用高频隔离型逆变器拓扑，其特征为高频变压器原边为由S₁₁～S₁₄四个可控MOS管组成的全桥电路，副边为Q_11a～Q_14b八个可控MOS管组成的周波变换器，周波变换器输出经过滤波电感和滤波电容滤波，最终得到直流输出电压。

该ISOS模块化高频链逆变器控制系统如图2所示，具有一个公用的电压调节器，对于该公用的电压调节器，采样的总电压v_o与给定v_ref比较，误差经过电压补偿器G_VO以后生成了输出信号x_totout。每一个模块有一个独立的电压补偿环，该电压补偿环的电压参考是总的输出电压的绝对值乘以n/(n-1)，其反馈是除了自身以外其他模块输出电压的和。例如对于模块#j，其电压环的反馈可以表示为：其中H_V是电压采样增益。每个电压环的误差分别通过G_VO1，G_VO2，…，G_VOn进行补偿，依次产生正的直流值x_dout1，x_dout2，…，x_doutn。这些输出的直流值分别和总输出电压环的输出x_totout相乘，分别产生调节信号：x_out1，x_out2，…，x_outn。所有的调节信号可能具有不同的幅值，但是具有相同的相位。K₁、K_j和K_n是每个逆变器模块功率环节的等效传递函数。以模块#j为例，K_j＝v_cdjN_j/V_C，其中，v_cdj为模块#j的输入电压；N_j是变压器的匝比；V_C是产生PWM三角载波的峰值。所有模块的载波是一样的。

附图说明

图1是一种ISOS模块化高频链逆变器控制系统主电路拓扑结构图。

图2是一种ISOS模块化高频链逆变器控制系统的控制框图

具体实施方式

一种ISOS模块化高频链逆变器控制系统的主电路如图1所示，由n个高频隔离逆变器子模块构成，输入侧为串联结构，输出侧为串联结构。子模块选用高频隔离型逆变器拓扑，高频变压器原边为由S₁₁～ S₁₄四个可控MOS管组成的全桥电路，副边为Q_11a～Q_14b八个可控MOS管组成的周波变换器，周波变换器输出经过滤波电感和滤波电容滤波，最终得到直流输出电压。

该ISOS模块化高频链逆变器控制系统如图2所示，具有一个公用的电压调节器，对于该公用的电压调节器，采样的总电压v_o与给定v_ref比较，误差经过电压补偿器G_VO以后生成了输出信号x_totout。每一个模块有一个独立的电压补偿环，该电压补偿环的电压参考是总的输出电压的绝对值乘以n/(n-1)，其反馈是除了自身以外其他模块输出电压的和。例如对于模块#j，其电压环的反馈可以表示为：其中H_V是电压采样增益。每个电压环的误差分别通过G_VO1，G_VO2，…，G_VOn进行补偿，依次产生正的直流值x_dout1，x_dout2，…，x_doutn。这些输出的直流值分别和总输出电压环的输出x_totout相乘，分别产生调节信号：x_out1，x_out2，…，x_outn。所有的调节信号可能具有不同的幅值，但是具有相同的相位。K₁、K_j和K_n是每个逆变器模块功率环节的等效传递函数。以模块#j为例，K_j＝v_cdjN_j/V_C，其中，v_cdj为模块#j的输入电压；N_j是变压器的匝比；V_C是产生PWM三角载波的峰值。所有模块的载波是一样的。