[发明专利]一种针对H3IMC的注入谐波电流控制方法

权利要求书

1.一种针对混合有源三次谐波注入矩阵变换器的注入谐波电流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，预先设置谐波电流参考值，由采样电路采集谐波电流实际值，将谐波电流参考值与谐波电流实际值作差，并将其差值输入PI控制器；

步骤2，设置PI控制器的输出值为谐波电流流经的滤波电感两端的电压，根据滤波电感两端的电压与谐波注入桥臂中开关管的占空比的关系，计算得到谐波注入桥臂中上、下开关管的占空比；

所述谐波注入桥臂中上、下开关管的占空比，具体公式为：

其中，d为谐波注入桥臂上开关管的占空比，u_y.PI为PI控制器的输出值，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上开关管集电极、滤波电感输出侧和谐波注入桥臂下开关管发射极到电源中性点的电压，谐波注入桥臂下开关管的占空比为1-d；

步骤3，将步骤2得到的谐波注入桥臂上开关管的占空比配置给控制该开关管的ePWM通道的动作门限，由DSP芯片得到谐波注入桥臂上开关管的驱动波形，并取反得到谐波注入桥臂下开关管的驱动波形；

步骤4，为谐波注入桥臂上、下开关管的驱动设置开通延时，设置延时时间为T_d，即谐波注入桥臂上、下开关管均延后时刻T_d再开通；

步骤5，根据步骤1谐波电流实际值的方向，对谐波注入桥臂上、下开关管进行延时补偿。

2.根据权利要求1所述针对混合有源三次谐波注入矩阵变换器的注入谐波电流控制方法，其特征在于，步骤2所述设置PI控制器的输出值为谐波电流流经的滤波电感两端的电压，具体公式为：

其中，u_y.PI为PI控制器的输出值，u_y为谐波电流流经的滤波电感两端的电压，L_y为三次谐波的滤波电感感值，i_y为谐波电流实际值，t表示时间。

3.根据权利要求1所述针对混合有源三次谐波注入矩阵变换器的注入谐波电流控制方法，其特征在于，步骤2所述滤波电感两端的电压与谐波注入桥臂中开关管的占空比的关系，具体公式为：

其中，u_y.PI为PI控制器的输出值，u_y为谐波电流流经的滤波电感两端的电压，d为谐波注入桥臂上开关管的占空比，T_s为谐波注入桥臂开关管的开关周期，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上开关管集电极、滤波电感输出侧和谐波注入桥臂下开关管发射极到电源中性点的电压，t表示时间；

在谐波注入桥臂开关管的高频开关周期中，u_max、u_mid和u_min为恒定值，上式简化为如下形式：

u_y.PI＝u_y＝[u_max·d+u_min·(1-d)]-u_mid。

4.根据权利要求1所述针对混合有源三次谐波注入矩阵变换器的注入谐波电流控制方法，其特征在于，所述步骤5的具体过程为：

判断步骤1谐波电流实际值的方向，若谐波电流实际值为从谐波注入桥臂流向输入侧的电流，则延时补偿后谐波注入桥臂上、下开关管的占空比被修正为：

若谐波电流实际值为从输入侧流向谐波注入桥臂的电流，则延时补偿后谐波注入桥臂上、下开关管的占空比被修正为：

其中，d′为延时补偿后谐波注入桥臂上开关管的占空比，1-d′为延时补偿后谐波注入桥臂下开关管的占空比，d为步骤2得到的谐波注入桥臂上开关管的占空比，T_d为延时时间，T_s为谐波注入桥臂开关管的开关周期。