[发明专利]应用于三相直交流转换器的电压平衡控制方法及装置

说明书

本公开提供一种应用于三相直交流转换器的电压平衡控制方法，包括：通过第一乘法器，将线电容电压实际值与正弦函数相乘，以产生第一电压；通过第一滤波器，提取第一电压的直流部分，以产生误差直流成份；通过第一减法器，将目标电压振幅与误差直流成份相减，以产生第二电压；通过第一比例积分控制器，调整第二电压，以产生一振幅误差补偿值；以及通过加法器，将振幅误差补偿值与目标电压振幅相加，以产生一振幅参考值。此外，本公开也提供一种应用于三相直交流转换器的电压平衡控制装置。

技术领域

本公开是关于一种电压平衡控制方法及装置，特别是指一种应用于三相直交流转换器的电压平衡控制方法及装置。

背景技术

现今，电源系统可分为三相电源及单相电源，若规格符合，可将单相负载接至三相电源，以节省单相电源的制作成本，但会造成三相电源间相与相之间的不平衡。三相直交流转换器常应用于再生能源独立系统或不间断电源供应系统，且三相直交流转换器的输出电压需具高品质特性，但输出电压的品质会因负载不平衡而受影响，例如，输出端的电感制作误差造成输出阻抗不匹配，考量由三相负载转为单相负载或当三相直交流转换器负载有变化时的情况。

此外，在已知技术中，使用直轴(d轴)交轴(q轴)正负零相序转换控制法，此控制法由于无电流回授控制输出电压，因此动态响应不佳。另外，有前案提出使用比例谐振控制器(Proportional Resonant Controller)来达到电压平衡控制，然而，此控制方法必需在输出端加装感测器元件以取得负载电流，因此无法使平衡效果达到最佳。

因此，如何有效地改善上述已知技术的问题，于负载平衡时，有效地降低输出电压与控制误差，进而使整体系统的性能提升，实已成为本领域技术人员的一大课题。

公开内容

本公开提供一种应用于三相直交流转换器的电压平衡控制方法及装置。

本公开应用于三相直交流转换器的电压平衡控制方法包括：通过一第一乘法器，将一线电容电压实际值与一正弦函数相乘，以产生一第一电压；通过一第一滤波器，提取第一电压的直流部分，以产生一误差直流成份；通过一第一减法器，将一目标电压振幅与误差直流成份相减，以产生一第二电压；通过一第一比例积分控制器，调整第二电压，以产生一振幅误差补偿值；以及通过一加法器，将振幅误差补偿值与目标电压振幅相加，以产生一振幅参考值。

本公开应用于三相直交流转换器的电压平衡控制装置为一芯片或具有芯片，并包括：一参考值调节器，用以输出一新参考值，其中，将一回授值输入至参考值调节器；一减法装置，连接至参考值调节器的输出端，并将新参考值与回授值相减；以及一电压调节器，连接至减法装置。

依据本公开的电压平衡控制装置，参考值调节器包括：一第一乘法器，用以输出一第一电压，其中，回授值及一正弦函数输入至第一乘法器；一第一滤波器，连接至第一乘法器，用以提取第一电压的直流部分，并输出一误差直流成份；一第一减法器，连接至第一滤波器，用以输出一第二电压，并将一目标电压振幅与误差直流成份相减；一第一比例积分控制器，连接至第一减法器，用以输出一振幅误差补偿值及调整第二电压；以及一加法器，连接至第一比例积分控制器，用以输出一振幅参考值，并将振幅误差补偿值与目标电压振幅相加。

依据本公开的电压平衡控制装置，参考值调节器还包括：一第二乘法器，用以输出一第三电压，其中，回授值及一余弦函数输入至第二乘法器；一第二滤波器，连接至第二乘法器，用以提取第三电压的相位部分，并输出一相位误差成份；一第二比例积分控制器，连接至第二滤波器，用以输出一相位误差补偿值及调整相位误差成份；一第二减法器，连接至第二比例积分控制器，用以输出一相位参考值，及将一目标电压相位与相位误差补偿值相减；以及一正弦波产生器，连接至第二减法器，用以输出一正弦波值，其中，相位参考值输入至正弦波产生器。

依据本公开的电压平衡控制装置，参考值调节器还包括：一第三乘法器，用以输出新参考值，其中，振幅参考值及正弦波值输入至第三乘法器。