[发明专利]一种H3IMC中三次谐波电流跟踪方法

权利要求书

1.一种混合有源三次谐波注入矩阵变换器中三次谐波电流跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，预设谐波电流参考值，将谐波电流参考值与上一计算周期的谐波电流反馈值作差，并将其差值输入PI控制器，设置PI控制器的输出值为当前计算周期的谐波电流，形成谐波电流闭环；

步骤2，将PI控制器的输出值减去当前计算周期的谐波电流反馈值，得到电流的变化值，即电流增量；

步骤3，设u_max、u_mid和u_min分别为三相输入电压u_a、u_b和u_c的幅值最大、中间和最小相的电压，规定上一计算周期的谐波电流反馈值由谐波注入桥臂流向输入侧为正方向，根据步骤2电流增量在一个开关周期的表达式，计算得到谐波注入桥臂上管的占空比；

所述谐波注入桥臂上管的占空比，表达式为：

其中，

其中，d为谐波注入桥臂上管的占空比，PI′为包括PI控制器及后级减法器、乘法器的控制电路的输出，u_max、u_mid和u_min分别为三相输入电压u_a、u_b和u_c的幅值最大、中间和最小相的电压，在前级整流器的不控整流和三个双向开关的控制下，u_max、u_mid和u_min分别为谐波注入桥臂的上管集电极、滤波电感输出侧和谐波注入桥臂的下管发射极到输入电源中性点的电压，Δi_y为电流增量，L_y为三次谐波的滤波电感感值，T_s为谐波注入桥臂开关管的开关周期；

步骤4，将步骤3得到的谐波注入桥臂上管的占空比配置给控制该上管的ePWM通道的动作门限，由DSP芯片得到谐波注入桥臂上管的驱动波形，并取反得到谐波注入桥臂下管的驱动波形，从而实现三次谐波电流跟踪谐波电流参考值。

2.根据权利要求1所述混合有源三次谐波注入矩阵变换器中三次谐波电流跟踪方法，其特征在于，所述计算周期与谐波注入桥臂上管或谐波注入桥臂下管的开关周期一致。

3.根据权利要求1所述混合有源三次谐波注入矩阵变换器中三次谐波电流跟踪方法，其特征在于，步骤3所述电流增量在一个开关周期的表达式，具体为：

在谐波注入桥臂上、下管高频开关周期中，u_max、u_mid和u_min为恒定值，将上式简化为：

其中，Δi_y为步骤2电流增量，L_y为三次谐波的滤波电感感值，T_s为谐波注入桥臂开关管的开关周期，d为谐波注入桥臂上管的占空比，u_max、u_mid和u_min分别为三相输入电压u_a、u_b和u_c的幅值最大、中间和最小相的电压，在前级整流器的不控整流和三个双向开关的控制下，u_max、u_mid和u_min分别为谐波注入桥臂的上管集电极、滤波电感输出侧和谐波注入桥臂的下管发射极到输入电源中性点的电压，t表示时间。

4.根据权利要求1所述混合有源三次谐波注入矩阵变换器中三次谐波电流跟踪方法，其特征在于，所述PI控制器的P、I参数根据工程设计方法进行整定。