За да отговори на изискванията за ефективност на зареждане на акумулаторната батерия на електрическите превозни средства, токоизправителят в купчината за зареждане трябва да има добри стабилни характеристики и бързи динамични характеристики. В допълнение, текущата скорост на хармонично изкривяване на входната страна също трябва да бъде в рамките на обхвата, изискван от държавната мрежа. Трифазният PWM токоизправител с напрежение се използва широко в областта на токоизправителите вътре в зареждащите купчини поради отличния си синусоидален AC страничен ток, стабилен и регулируем изход на напрежението от страната на постояннотока и може да работи с единичен коефициент на мощност.
Методът на управление на трифазния PWM токоизправител с напрежение определя работата на токоизправителната система. Схемите за управление на външния контур на напрежението и текущия вътрешен контур са прости по структура, но когато страничната индуктивност на променлив ток е наситена, това ще има по-голямо въздействие върху системата за управление и напрежението е външно. Нелинейността на контура също ограничава подобряването на работата на системата за управление. Директното управление на мощността е дълбоко проучено от местни и чуждестранни учени поради доброто динамично представяне и висока ефективност. Традиционният директен контрол на мощността приема хистерезис на мощността, за да избере вектора на напрежението в таблицата на превключвателите, т.е. таблицата на превключвателите трябва да контролира активната мощност и реактивната мощност едновременно, което ще доведе до нестабилна честота на превключване и изхода страничното постояннотоково напрежение ще бъде голямо по време на преходното състояние. Когато токът на товара е нарушен, ще има известен спад на постояннотоковото напрежение.
Технически елементи за реализация:
С оглед на недостатъците на гореспоменатия метод за управление на ШИМ токоизправител, настоящото изобретение предлага въвеждане на управление с постоянен ток, за да се замени управлението на хистерезиса в системата за управление на трифазния ШИМ токоизправител. Освен това се предлага подобрен алгоритъм за управление на мощността в двуфазната статична координатна система, която елиминира фазово заключения контур от страната на мрежата и разделителната връзка във вътрешния контур за управление на тока и опростява системата за управление. Към системата за управление се добавя и повтарящ се контрол, който намалява хармоничното изкривяване на тока от мрежата и подобрява качеството на мощността на токоизправителя и стабилното състояние на системата за управление.
За да се постигне целта на обжалването, техническото решение на настоящото изобретение: метод за управление на вътрешен токоизправител на зареждаща купчина включва следните стъпки.
1. Изградете топологичната структура на токоизправителя вътре в зареждащата купчина: трифазен токоизправител с напрежение тип ШИМ.
2. Стъпки на управление на външния контур на мощността на токоизправителя:
1) Открийте трифазното променливо напрежение от входната страна на токоизправителя и го преобразувайте в стойността на напрежението под двуфазната статична координата чрез CLARK;
2) Дадената стойност на активна мощност на изходната страна се получава от контрола на изходното напрежение от външния контур на захранването. Първо, разликата между действителната стойност на напрежението на изходната страна и даденото напрежение се контролира чрез пропорционална интеграция и след това се умножава по изходното напрежение за изчисляване на активната мощност
3) Според дефиницията на сложна мощност активната мощност и реактивната мощност на страната на мрежата на фазата на токоизправителя в двуфазната статична координатна система могат да бъдат изразени съответно от напрежението и тока в двуфазната статична координатна система, съответно . Напрежението от входната страна на токоизправителя е открито и трансформирано в напрежение в двуфазна неподвижна координатна система. Моментната референтна стойност на активната мощност се дава от външния контур на изходното напрежение. За да накара токоизправителят да работи с коефициент на мощност единица, дадената стойност на реактивната мощност е нула. Тогава дадената стойност на текущата стойност на вътрешния контур може да бъде изчислена.
3. Стъпки на вътрешен контур за управление на токоизправителя:
1) Трифазният променлив ток от входната страна на детекторния токоизправител се трансформира в текущата стойност под двуфазните статични координати от CLARK, която се използва като действителна стойност на тока от входната страна на токоизправителя;
2) Референтната стойност на тока в двуфазната статична координатна система, изчислена от външния контур на токоизправителя, се изважда от действителната стойност на тока на входната страна и се извършват многократно управление и контрол на пропорционалния резонанс;
3) За да се подобрят ефективността на системата срещу смущения, се добавя контрол на напрежението от страната на мрежата за генериране на вектора на напрежението на системата за управление, а задвижващият сигнал на превключващото устройство на токоизправителя се извежда през векторна модулация на космическо напрежение (SVPWM).
Настоящото изобретение има следните полезни ефекти:
В сравнение с традиционния директен контрол на мощността, системата за управление елиминира фазово заключения контур, намалява грешката на фазовата връзка за откриване и подобрява точността на управлението. Нещо повече, вътрешният контур директно контролира отклонението между текущата стойност на откриване и дадената стойност, което може да реализира текущия команден сигнал за бързо проследяване и да подобри динамичните характеристики на ШИМ токоизправителя. С оглед на проблемите с лоша стабилност и изкривяване на тока на мрежата, причинени от параметрите на управляващата система, ефекти от мъртва зона и дисбаланс на напрежението на мрежата, към контрола на тока във вътрешния контур се добавя повтаряща се връзка, която може да избегне периодичните смущения на системата и допълнително да подобри Контролирайте стабилността на системата и намалете хармоничните компоненти на страничния ток с променлив ток. Контролът на тока се основава на статична координатна система и токът може да се управлява независимо, без да се отделя обратното предаване. Следователно, комбинираното управление на пропорционален резонанс и повтарящо се управление в системата за управление на трифазния ШИМ токоизправител може да постигне добри статични характеристики и бързи динамични характеристики на проследяване.
