[发明专利]一种电动汽车充电机谐波抑制方法

权利要求书

1.一种电动汽车充电机谐波抑制方法，其特征在于：应用重复控制方案实现电动汽车充电机的谐波抑制，包括如下步骤：

1)构建前置LCL型滤波器单相PWM整流方式的充电机拓扑结构形式；

2)建立单相PWM整流充电机数学模型；

3)分析电动汽车充电机模型中谐波特性；

4)分析了基于PI电流调节器的谐波抑制方法，建立了充电机系统PI控制结构；

5)采用RC加PI的电流复合控制方法，建立PWM整流充电机PIRC复合重复控制器，优化PWM的占空比抑制低次谐波的产生，应用到充电机网侧电流谐波抑制中。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电机谐波抑制方法，其特征在于：基于PWM整流结构的充电机，建立如下的单相PWM整流充电机数学模型：

忽略单相PWM整流充电机电感内阻，由于LCL系统中存在谐振极点而不稳定，采用无源阻尼抑制，设交流侧滤波电容C_f上串联三相电阻R_C，可得出LCL结构的PWM整流充电机中网侧电流i_g与整流器控制电压u传递函数为：

3.根据权利要求2所述的电动汽车充电机谐波抑制方法，其特征在于：采用三相不可控桥式6脉动整流充电机，以网侧电流a相、b相和c相进行傅里叶分解，分析电动汽车充电机模型中谐波特性：

其中ω为电流角频率，I₁为基波电流有效值，I_n为谐波电流有效值；i_a为a相网侧电流，以同样的方式，对网侧电流b相和c相进行傅里叶分解。

4.根据权利要求3所述的电动汽车充电机谐波抑制方法，其特征在于：在分析基于PI电流调节器的谐波抑制方法基础上，建立充电机系统PI控制结构；提出复合重复控制电动汽车充电机谐波抑制方案，采用稳态性能好的RC控制级联动态性能好的PI控制，建立PWM整流充电机PIRC控制器。

5.根据权利要求4所述的电动汽车充电机谐波抑制方法，其特征在于：考虑补偿情况下，重复控制器的离散传递函数形式为：

Q为小于1的内模系数，用于改善系统的稳定性和鲁棒性，K_rc是重复控制增益，N为每个周期内的采样点数，等于采样频率与参考信号频率的比值；z^m为相位超前补偿器；S(z)为补偿函数，本设计选用二阶低通滤波器。

6.根据权利要求4或5所述的电动汽车充电机谐波抑制方法，其特征在于：采用PI控制和采用PIRC控制，分别画出对应控制系统的开环bode图，其中G_LCL(e^jω)为PWM整流充电机开环传递函数；G_PI(e^jω)*G_LCL(e^jω)为PI控制系统开环传递函数；G_PIRC(e^jω)*G_LCL(e^jω)为PIRC控制系统开环传递函数，PIRC开环传递函数为：