Для того, щоб задовольнити вимоги до ефективності зарядки акумуляторної батареї електричних транспортних засобів, випрямляч всередині зарядної купи повинен мати хороші стабільні характеристики та швидкі динамічні наступні характеристики. Крім того, поточний коефіцієнт гармонійних спотворень на вхідній стороні також повинен бути в межах діапазону, який вимагає державна мережа. Трифазний випрямляч напруги типу ШІМ широко застосовується в галузі випрямлячів всередині зарядних паль завдяки чудовому синусоїдальному струму змінного струму, стабільній та регульованій вихідній напрузі на стороні постійного струму і може працювати з коефіцієнтом потужності одиниці.
Метод управління трифазним ШІМ-випрямлячем напруги визначає ефективність роботи випрямної системи. Схеми управління зовнішньою ланцюгом напруги та внутрішньою ланцюгом струму прості за структурою, але коли індуктивність змінного струму перенасичена, це матиме більший вплив на систему управління, а напруга буде зовнішнім. Нелінійність циклу також обмежує поліпшення продуктивності системи управління. Пряме управління потужністю було глибоко вивчене вітчизняними та зарубіжними вченими завдяки його хорошим характеристикам динамічної реакції та високій ефективності. Традиційне пряме управління потужністю приймає гістерезис потужності для вибору вектора напруги в таблиці комутаторів, тобто таблиця комутаторів повинна одночасно контролювати активну потужність і реактивну потужність, що призведе до нестабільності частоти комутації, а вихідна бічна напруга постійного струму буде великою під час перехідних процесів. Коли струм навантаження порушується, відбудеться певне падіння напруги постійного струму.
Елементи технічної реалізації:
З огляду на недоліки згаданого вище способу управління випрямлячем ШІМ, даний винахід пропонує ввести регулювання постійного струму для заміни регулювання гістерезису в системі управління трифазним випрямлячем ШІМ типу напруги. Більше того, в двофазній статичній системі координат пропонується вдосконалений алгоритм управління потужністю, який усуває фазовий контур на стороні мережі та розв'язувальну ланку у внутрішньому контурі управління струмом та спрощує систему управління. Повторне управління також додається до системи управління, яка зменшує гармонічні спотворення струму на стороні мережі та покращує якість потужності випрямляча та стабільну роботу системи управління.
Для досягнення мети апеляції технічне рішення цього винаходу: спосіб управління внутрішнім випрямлячем зарядної палі включає наступні етапи.
1. Побудуйте топологічну структуру випрямляча всередині зарядної палі: трифазний випрямляч ШІМ напруги.
2. Етапи контролю зовнішнього контуру потужності випрямляча:
1) Визначте трифазну змінну напругу на вхідній стороні випрямляча та перетворіть її у значення напруги під двофазною статичною координатою за допомогою CLARK;
2) Наведене значення активної потужності на вихідній стороні отримується за допомогою контролю вихідної напруги зовнішнім контуром живлення. Спочатку різниця між фактичним значенням напруги на вихідній стороні та заданою напругою контролюється пропорційним інтегруванням, а потім множиться на вихідну напругу для розрахунку активної потужності
3) Відповідно до визначення комплексної потужності, активну потужність та реактивну потужність сторони сітки фази випрямляча у двофазній статичній системі координат можна виразити напругою та струмом у двофазній статичній системі координат відповідно . Напруга на вхідній стороні випрямляча виявлена і трансформована в напругу в двофазній стаціонарній системі координат. Миттєве опорне значення активної потужності задається зовнішнім контуром вихідної напруги. Для того, щоб випрямляч працював з коефіцієнтом потужності одиниці, задане значення реактивної потужності дорівнює нулю. Тоді можна обчислити задане значення поточного значення внутрішнього циклу.
3. Етапи внутрішнього контуру управління струмом випрямляча:
1) Трифазний струм змінного струму на вхідній стороні випрямляча виявлення перетворюється в значення струму за двофазними статичними координатами за допомогою CLARK, яке використовується як фактичне значення струму на вхідній стороні випрямляча;
2) Опорне значення струму в двофазній статичній системі координат, розраховане зовнішнім контуром випрямляча, віднімається від фактичного значення струму на вхідній стороні, і виконується повторне управління та управління пропорційним резонансом;
3) Для поліпшення ефективності роботи системи проти перешкод додається керування напругою на стороні мережі, що формує вектор напруги системи управління, і сигнал приводу комутаційного пристрою випрямляча виводиться через векторна модуляція космічної напруги (SVPWM).
Даний винахід має такі сприятливі ефекти:
Порівняно з традиційним прямим управлінням потужністю, система управління усуває фазовий контур, зменшує похибку фазового зв'язку виявлення та покращує точність управління. Більше того, внутрішній цикл безпосередньо управляє відхиленням між поточним значенням виявлення та заданим значенням, що може реалізувати поточний сигнал команди швидкого відстеження та покращити динамічні характеристики ШІМ-випрямляча. Зважаючи на проблеми поганої стабільності та спотворення струму мережі, викликані параметрами системи управління, ефектами мертвої зони та дисбалансом напруги мережі, до регулятора струму внутрішнього контуру додається повторювана ланка, яка дозволяє уникнути періодичних втручань системи та додатково вдосконалити Контролюйте стабільність системи та зменшуйте гармонічні компоненти бічного струму змінного струму. Контроль струму базується на статичній системі координат, і струмом можна управляти незалежно без прямої роз'єднання. Отже, складене управління пропорційним резонансом і повторюване управління в системі управління трифазним ШІМ-випрямлячем може досягти хороших статичних характеристик і швидкої динамічної продуктивності відстеження.
