Al fine di soddisfare i requisiti di prestazione di carica della batteria di alimentazione dei veicoli elettrici, il raddrizzatore all'interno della pila di carica deve avere buone prestazioni in regime stazionario e caratteristiche successive dinamiche rapide. Inoltre, anche l'attuale tasso di distorsione armonica sul lato di ingresso dovrebbe rientrare nell'intervallo richiesto dalla Rete di Stato. Il raddrizzatore PWM di tipo a tensione trifase è ampiamente utilizzato nel campo dei raddrizzatori all'interno di pile di ricarica grazie alla sua eccellente corrente sinusoidale sul lato CA, all'uscita di tensione stabile e regolabile sul lato CC e può funzionare a fattore di potenza unitario.
Il metodo di controllo del raddrizzatore PWM di tipo a tensione trifase determina le prestazioni del sistema raddrizzatore. Gli schemi di controllo dell'anello esterno di tensione e dell'anello interno di corrente sono di struttura semplice, ma quando l'induttanza del lato CA è satura, avrà un impatto maggiore sul sistema di controllo e la tensione è esterna. La non linearità dell'anello limita inoltre il miglioramento delle prestazioni del sistema di controllo. Il controllo diretto della potenza è stato profondamente studiato da studiosi nazionali e stranieri grazie alle sue buone prestazioni di risposta dinamica e all'elevata efficienza. Il tradizionale controllo della potenza diretta adotta l'isteresi di potenza per selezionare il vettore di tensione nella tabella degli interruttori, ovvero una tabella degli interruttori deve controllare contemporaneamente la potenza attiva e la potenza reattiva, il che renderà instabile la frequenza di commutazione e l'uscita La tensione CC laterale sarà elevata durante il transitorio Quando la corrente di carico è disturbata, si verificherà una certa caduta di tensione CC.
Elementi tecnici di realizzazione:
In considerazione degli inconvenienti del suddetto metodo di controllo del raddrizzatore PWM, la presente invenzione si propone di introdurre il controllo in corrente continua per sostituire il controllo dell'isteresi nel sistema di controllo del raddrizzatore PWM del tipo a tensione trifase. Inoltre, viene proposto un algoritmo di controllo della potenza migliorato nel sistema di coordinate statiche a due fasi, che elimina l'anello ad aggancio di fase sul lato della rete e il collegamento di disaccoppiamento nel controllo della corrente dell'anello interno e semplifica il sistema di controllo. Al sistema di controllo viene aggiunto anche il controllo ripetitivo, che riduce la distorsione armonica della corrente lato rete e migliora la qualità dell'alimentazione del raddrizzatore e le prestazioni a regime del sistema di controllo.
Per raggiungere lo scopo del ricorso, la soluzione tecnica della presente invenzione: un metodo per controllare un raddrizzatore interno di una pila di carica comprende le seguenti fasi.
1. Costruire la struttura topologica del raddrizzatore all'interno della pila di carica: raddrizzatore di tipo PWM a tensione trifase.
2. Fasi del controllo del circuito esterno dell'alimentazione del raddrizzatore:
1) Rilevare la tensione alternata trifase sul lato di ingresso del raddrizzatore e trasformarla nel valore di tensione sotto la coordinata statica bifase di CLARK;
2) Il dato valore di potenza attiva sul lato di uscita è ottenuto dal controllo della tensione di uscita da parte dell'anello esterno di potenza. Innanzitutto, la differenza tra il valore della tensione effettiva sul lato di uscita e la tensione data è controllata dall'integrazione proporzionale e quindi moltiplicata per la tensione di uscita per calcolare la potenza attiva
3) Secondo la definizione di potenza complessa, la potenza attiva e la potenza reattiva del lato rete della fase del raddrizzatore nel sistema di coordinate statiche bifase possono essere espresse rispettivamente dalla tensione e dalla corrente nel sistema di coordinate statiche bifase . La tensione sul lato di ingresso del raddrizzatore è stata rilevata e trasformata in una tensione in un sistema di coordinate stazionario bifase. Il valore di riferimento della potenza attiva istantanea è dato dall'anello esterno della tensione di uscita. Per far funzionare il raddrizzatore a fattore di potenza unitario, il valore dato di potenza reattiva è zero. Quindi è possibile calcolare il valore dato del valore della corrente del circuito interno.
3. Fasi del controllo del circuito interno della corrente del raddrizzatore:
1) La corrente alternata trifase sul lato di ingresso del raddrizzatore di rilevamento viene trasformata nel valore di corrente sotto le coordinate statiche bifase da CLARK, che viene utilizzato come valore di corrente effettivo sul lato di ingresso del raddrizzatore;
2) Il valore della corrente di riferimento nel sistema di coordinate statiche bifase calcolato dall'anello esterno di potenza del raddrizzatore viene sottratto dal valore della corrente effettiva sul lato di ingresso e vengono eseguiti il controllo ripetuto e il controllo di risonanza proporzionale;
3) Al fine di migliorare le prestazioni anti-interferenza del sistema, viene aggiunto il controllo feedforward della tensione lato rete per generare il vettore di tensione del sistema di controllo e il segnale di pilotaggio del dispositivo di commutazione del raddrizzatore viene emesso attraverso modulazione vettoriale di tensione spaziale (SVPWM).
La presente invenzione ha i seguenti effetti benefici:
Rispetto al tradizionale controllo diretto dell'alimentazione, il sistema di controllo elimina l'anello ad aggancio di fase, riduce l'errore del collegamento di fase di rilevamento e migliora la precisione del controllo. Inoltre, l'anello interno controlla direttamente la deviazione tra il valore di rilevamento corrente e il valore dato, che può realizzare l'attuale segnale di comando di tracciamento rapido e migliorare le prestazioni dinamiche del raddrizzatore PWM. In considerazione dei problemi di scarsa stabilità e distorsione della corrente di rete causati dai parametri del sistema di controllo, dagli effetti della zona morta e dallo squilibrio della tensione di rete, viene aggiunto un collegamento ripetitivo al controllo della corrente del circuito interno, che può evitare interferenze periodiche del sistema e migliorare ulteriormente Controllare la stabilità del sistema e ridurre le componenti armoniche della corrente lato AC. Il controllo della corrente si basa su un sistema di coordinate statiche e la corrente può essere controllata indipendentemente senza disaccoppiamento feedforward. Pertanto, il controllo composto della risonanza proporzionale e del controllo ripetitivo nel sistema di controllo del raddrizzatore PWM trifase può ottenere buone caratteristiche statiche e prestazioni di tracciamento dinamico rapido.
