[发明专利]一种两级式逆变电源的电感电流反馈路径二次谐波电流抑制方法

权利要求书

1.一种两级式逆变电源的电感电流反馈路径二次谐波电流抑制方法，其特征在于：所述方法的电源控制系统包括：前级Buck变换器(1)、电压电流检测模块(2)、后级单相逆变器(3)、谐波抑制控制器(4)；其中后级单相逆变器(3)与前级Buck变换器(1)的输出相连，电压电流检测模块(2)将输出的电感电流i_L、直流母线电压U_bus和逆变器输入电流i_inv作为谐波抑制控制器(4)的输入，谐波抑制控制器(4)输出单路PWM并与前级Buck变换器(1)相连；

所述谐波抑制控制器(4)包含：等效常数K_f(4-1)、虚拟电阻(4-2)、带通滤波器(4-3)、电压反馈系数(4-4)、电流反馈系数(4-5)、陷波滤波器(4-6)、电压调节模块(4-7)、电流调节模块(4-8)、PWM调制模块(4-9)、驱动模块(4-10)；

参考电压U_ref作为电压调节模块(4-7)的第一路输入，直流母线电压U_bus经过电压反馈系数H_v(4-4)之后作为电压调节模块(4-7)的第二路输入，电感电流i_L经过等效常数K_f(4-1)、虚拟电阻(4-2)与带通滤波器(4-3)之后作为电压调节模块(4-7)的第三路输入；

所述电压调节模块(4-7)的输出作为电流调节模块(4-8)的第一路输入，电感电流i_L经过电流反馈系数H_i(4-5)之后作为电流调节模块(4-8)的第二路输入，逆变器输入电流i_inv经过电流反馈系数H_i(4-5)与陷波滤波器(4-6)之后作为电流调节模块(4-8)的第三路输入；

所述电流调节模块(4-8)的输出作为PWM调制模块(4-9)的输入，PWM调制模块(4-9)的输出作为驱动模块(4-10)的输入，驱动模块(4-10)输出功率驱动PWM信号作为前级Buck变换器(1)的输入；

所述电压调节模块(4-7)的第一路输入为正输入，第二路输入为负输入，第三路输入为负输入，三路输入信号经过比较器加减运算后作为电压调节模块(4-7)的电压调节器输入，电压调节器传递函数表达式为：

式中G_v(s)为电压调节器传递函数，K_pv为电压调节器比例系数，K_iv为电压调节器积分系数；s代表频域；

所述电流调节模块(4-8)的第一路输入为正输入，第二路输入为负输入，第三路输入为正输入，三路输入信号经过比较器加减运算后作为电流调节模块(4-8)的电流调节器输入，电流调节器的传递函数表达式为：

式中G_i(s)为电流调节器传递函数，K_pi为电流调节器比例系数，K_ii为电流调节器积分系数；

所述等效常数K_f(4-1)为：

式中Mag[]表示幅值的求取，G_pwm为PWM调制模块(4-9)的增益，f_o为后级单相逆变器(3)的输出电压频率，G_v(j2π·2f_o)为在2f_o处电压调节模块(4-7)中电压调节器G_v(s)的频域表达式，G_i(j2π·2f_o)为在2f_o处电流调节模块(4-8)中电流调节器的传递函数，j为复数单位；

所述虚拟电阻(4-2)最小取值为：

式中α为设定的谐波抑制比上限值，L为前级Buck变换器(1)中的滤波电感值，C_bus为母线电容值，r_s为虚拟电阻(4-2)的虚拟电阻值；

所述带通滤波器(4-3)的特征频率为2f_o，其传递函数表达式为：

式中G_BPF(s)为带通滤波器(4-3)的传递函数，f_b为带通滤波器(4-3)的带宽；

所述陷波滤波器(4-6)的特征频率为2f_o，其传递函数表达式为：

式中G_notch(s)为陷波滤波器(4-6)的传递函数，A_VF为通频带增益；

所述PWM调制模块(4-9)接收来自电流调节模块(4-8)的输出信号，进行PWM调制，并输出单路PWM控制信号；

所述驱动模块(4-10)接收来自PWM调制模块(4-9)的单路PWM控制信号，经过功率提升输出能够驱动开关管开通与关断的单路功率驱动PWM信号作为前级Buck变换器(1)中开关管的开关信号。

2.如权利要求1所述的一种两级式逆变电源的电感电流反馈路径二次谐波电流抑制方法，其特征在于：带通滤波器(4-3)与陷波滤波器(4-6)应用无限脉冲响应数字滤波器。