The invention discloses an inductive energy storage active filter and a method based on leakage inductance of motor windings. The active filter is applied to the integrated charging system of electric vehicles to suppress the secondary fluctuating voltage of DC bus. The topological structure includes three H-bridges of common DC bus and three-phase double-layer winding motor with central tap; two H-bridges are input-parallel and output-parallel. The leakage inductances of LA, LA'and LB, LB' in three-phase double-layer motor windings are used as filter inductances to make the two H-bridges work together in single-phase PWM rectification mode. The leakage inductances of the third H-bridge and LC and LC'in motor windings constitute active filters with inductance as energy storage elements, thus suppressing the secondary ripple voltage. The methods include: giving the structure and connection mode of the stator windings of three-phase asynchronous motor, obtaining the current flow path and the magnetomotive force produced by the central tap windings working in different modes; using the DC converter with energy bidirectional flow to realize the absorption and release of the secondary pulsating energy; and effectively reducing the secondary ripple voltage through the inductive current compensation control.
【技术实现步骤摘要】
基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器及方法
本专利技术涉及电力电子技术的拓扑及控制
,尤其涉及一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器及方法。
技术介绍
能源是全球经济发展和人类日常生活的基础,但随着经济的高速增长和社会的快速发展,对能源的需求和消耗越来越大。与此同时,世界人均汽车拥有量在不断增加。目前的汽车仍然以化石燃料为主要的能量来源,而过度地使用化石能源带来的环境问题也愈加严重。新能源汽车以可再生能源为动力源,可实现清洁无污染运行,被认为是有效缓解能源危机和环境污染的新型交通运输方式之一。随着科技的发展,电动汽车充电系统趋于高度的智能化和一体化。其中一体化充电技术越来越受到人们的关注。在电动汽车一体化充电系统中,主要的充电方式分为三相快速充电和单相慢速充电。对于大多数家庭用电动汽车,多采用单相慢速充电,这样能有效保护电池,延长电池使用寿命。为给高压动力电池提供可控的电压、电流进行充电,且保证输入电流功率因数可控,以及能量可实现双向流动,目前多采用单相PWM(脉冲宽度调制)整流技术。然而正弦交变的电流和电网电压共同作用产生了两倍频于电网电压频率的脉动无功功率,且其峰值与电网提供的有功功率峰值相等。对于电动汽车充电系统而言,二次脉动电流对于车用高压电池以及低压蓄电池充电来说是极其不利的,它会造成电池充电过度发热和温升提高,从而缩短了电池的使用寿命。一般情况下,蓄电池电流的电流纹波需要小于其额定电流的10%。因此在一体化充电系统中,减小单相PWM整流充电系统直流侧二次纹波电压具有重要的研究意义目前减小直流纹波电压纹波的方法主要有两种:无源滤波和有 ...
【技术保护点】
1.一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器,其特征在于,所述有源滤波器应用于电动汽车一体化充电系统,达到抑制直流侧母线的二次脉动电压,所述有源滤波器的拓扑结构包括:三个共直流母线的H桥、以及带中心抽头的三相双层绕组电机;其中,两个H桥输入并联,输出并联,并以三相双层电机绕组中的LA、LA’和LB、LB’的漏感作为滤波电感,使得两个H桥共同工作在单相PWM整流模式下;第三个H桥以及电机绕组中的LC和LC’的漏感构成了以电感作为储能元件的有源滤波器,从而抑制二次纹波电压。
【技术特征摘要】
1.一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器,其特征在于,所述有源滤波器应用于电动汽车一体化充电系统,达到抑制直流侧母线的二次脉动电压,所述有源滤波器的拓扑结构包括:三个共直流母线的H桥、以及带中心抽头的三相双层绕组电机;其中,两个H桥输入并联,输出并联,并以三相双层电机绕组中的LA、LA’和LB、LB’的漏感作为滤波电感,使得两个H桥共同工作在单相PWM整流模式下;第三个H桥以及电机绕组中的LC和LC’的漏感构成了以电感作为储能元件的有源滤波器,从而抑制二次纹波电压。2.根据权利要求1所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器,其特征在于,所述有源滤波器通过继电器的配合使用切换充电系统的工作模式;当继电器均闭合时,充电系统工作在充电模式下;当继电器均断开时,充电系统工作在牵引模式下。3.根据权利要求1所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器,其特征在于,所述三相双层电机绕组具有中心抽头,抽头比是1:1。4.一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波控制方法,其特征在于,所述方法包括:给出三相异步电机定子绕组的结构及连接方式,获取带中心抽头绕组工作在不同模式下的电流流通路径和所产生的磁动势;用具有能量可双向流动的直流变换器实现对二次脉动能量的吸收和释放;通过电感电流补偿控制有效的减小二次纹波电压。5.根据权利要...
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