Um die Ladeleistungsanforderungen der Leistungsbatterie von Elektrofahrzeugen zu erfüllen, muss der Gleichrichter innerhalb der Ladesäule eine gute stationäre Leistung und schnelle dynamische Folgeeigenschaften aufweisen. Darüber hinaus sollte auch die Stromoberschwingungsrate auf der Eingangsseite innerhalb des vom State Grid geforderten Bereichs liegen. Der PWM-Gleichrichter vom Dreiphasen-Spannungstyp wird aufgrund seines hervorragenden sinusförmigen Wechselstromseitenstroms, des stabilen und einstellbaren Spannungsausgangs auf der Gleichstromseite häufig auf dem Gebiet der Gleichrichter in Ladesäulen verwendet und kann mit dem Leistungsfaktor Eins arbeiten.
Das Steuerverfahren des Dreiphasen-Spannungstyp-PWM-Gleichrichters bestimmt die Leistung des Gleichrichtersystems. Die Steuerschemata der äußeren Spannungsschleife und der inneren Stromschleife sind einfach aufgebaut, aber wenn die wechselstromseitige Induktivität gesättigt ist, hat dies einen größeren Einfluss auf das Steuersystem, und die Spannung ist extern. Die Nichtlinearität der Schleife begrenzt auch die Verbesserung der Leistung des Steuersystems. Die direkte Leistungsregelung wurde von in- und ausländischen Wissenschaftlern aufgrund ihrer guten dynamischen Reaktionsleistung und ihrer hohen Effizienz eingehend untersucht. Die traditionelle direkte Leistungssteuerung verwendet die Leistungshysterese, um den Spannungsvektor in der Schalttabelle auszuwählen, dh eine Schalttabelle muss gleichzeitig Wirkleistung und Blindleistung steuern, was dazu führt, dass die Schaltfrequenz instabil wird und der Ausgang Seite Gleichstromspannung wird während der transienten groß sein, wenn der Laststrom gestört wird, gibt es einen gewissen Gleichspannungsabfall sein.
Technische Realisierungselemente:
Angesichts der Nachteile des oben erwähnten PWM-Gleichrichtersteuerverfahrens schlägt die vorliegende Erfindung vor, eine Gleichstromsteuerung einzuführen, um die Hysteresesteuerung in dem Steuersystem des Dreiphasenspannungs-PWM-Gleichrichters zu ersetzen. Darüber hinaus wird ein verbesserter Leistungsregelungsalgorithmus im statischen Zweiphasen-Koordinatensystem vorgeschlagen, der den Phasenregelkreis auf der Netzseite und die Entkopplungsverbindung in der Stromregelung der inneren Schleife eliminiert und das Regelsystem vereinfacht. Das Regelsystem wird auch durch eine sich wiederholende Regelung ergänzt, die die harmonische Verzerrung des netzseitigen Stroms reduziert und die Netzqualität des Gleichrichters und die stationäre Leistung des Regelsystems verbessert.
Um den Zweck der Beschwerde zu erreichen, umfasst die technische Lösung der vorliegenden Erfindung: ein Verfahren zum Steuern eines internen Gleichrichters einer Ladesäule die folgenden Schritte.
1. Konstruieren Sie die topologische Struktur des Gleichrichters innerhalb der Ladesäule: PWM-Gleichrichter vom Dreiphasenspannungstyp.
2. Schritte der äußeren Schleifensteuerung der Gleichrichterleistung:
1) Erfassen Sie die dreiphasige Wechselspannung an der Eingangsseite des Gleichrichters und wandeln Sie sie in den Spannungswert unter der zweiphasigen statischen Koordinate von CLARK um;
2) Der angegebene Wert der Wirkleistung auf der Ausgangsseite ergibt sich aus der Steuerung der Ausgangsspannung durch die äußere Leistungsschleife. Zunächst wird die Differenz zwischen dem ausgangsseitigen Spannungsistwert und der vorgegebenen Spannung durch proportionale Integration geregelt und dann mit der Ausgangsspannung multipliziert, um die Wirkleistung zu berechnen
3) Gemäß der Definition der komplexen Leistung kann die Wirkleistung und Blindleistung der Netzseite der Gleichrichterphase im statischen Zweiphasen-Koordinatensystem durch die Spannung bzw. den Strom im statischen Zweiphasen-Koordinatensystem ausgedrückt werden . Die Spannung an der Eingangsseite des Gleichrichters wurde erfasst und in eine Spannung in einem zweiphasigen stationären Koordinatensystem umgewandelt. Der momentane Wirkleistungs-Referenzwert wird durch die äußere Schleife der Ausgangsspannung gegeben. Damit der Gleichrichter mit dem Leistungsfaktor Eins arbeitet, ist der angegebene Wert der Blindleistung Null. Dann kann der gegebene Wert des inneren Schleifenstromwertes berechnet werden.
3. Schritte der inneren Schleifensteuerung des Gleichrichterstroms:
1) Der dreiphasige Wechselstrom auf der Eingangsseite des Detektionsgleichrichters wird von CLARK in den Stromwert unter den zweiphasigen statischen Koordinaten transformiert, der als aktueller Stromwert auf der Eingangsseite des Gleichrichters verwendet wird;
2) Der Referenzstromwert im statischen Zweiphasen-Koordinatensystem, der durch die äußere Gleichrichterleistungsschleife berechnet wird, wird von dem tatsächlichen Stromwert auf der Eingangsseite subtrahiert, und eine wiederholte Steuerung und eine proportionale Resonanzsteuerung werden durchgeführt;
3) Um die Entstörungsleistung des Systems zu verbessern, wird die Vorwärtssteuerung der netzseitigen Spannung hinzugefügt, um den Spannungsvektor des Steuersystems zu erzeugen, und das Ansteuersignal der Schaltvorrichtung des Gleichrichters wird ausgegeben durch Raumspannungsvektormodulation (SVPWM).
Die vorliegende Erfindung hat die folgenden vorteilhaften Wirkungen:
Verglichen mit der herkömmlichen direkten Leistungssteuerung eliminiert das Steuerungssystem den Phasenregelkreis, reduziert den Fehler der Erkennungsphasenverbindung und verbessert die Genauigkeit der Steuerung. Darüber hinaus steuert die innere Schleife direkt die Abweichung zwischen dem Stromerfassungswert und dem gegebenen Wert, wodurch das aktuelle Befehlssignal für die schnelle Nachführung realisiert und die dynamische Leistung des PWM-Gleichrichters verbessert werden kann. Angesichts der Probleme der schlechten Stabilität und der Netzstromverzerrung, die durch Regelsystemparameter, Totzoneneffekte und Netzspannungsungleichgewichte verursacht werden, wird der inneren Schleifenstromregelung eine sich wiederholende Verbindung hinzugefügt, die periodische Störungen des Systems vermeiden und weiter verbessern kann Kontrollieren Sie die Stabilität des Systems und reduzieren Sie die harmonischen Komponenten des AC-seitigen Stroms. Die Stromregelung basiert auf einem statischen Koordinatensystem, und der Strom kann ohne Feedforward-Entkopplung unabhängig geregelt werden. Daher kann die kombinierte Steuerung der proportionalen Resonanz und der sich wiederholenden Steuerung im Steuersystem des Dreiphasen-PWM-Gleichrichters gute statische Eigenschaften und eine schnelle dynamische Nachführleistung erzielen.
