【技术实现步骤摘要】
一种单相逆变器及其控制方法
本专利技术涉及逆变器领域，特别涉及一种单相逆变器及其控制方法。
技术介绍
目前，由于单相逆变器存在输入和输出功率不匹配问题，导致直流母线电压存在较大的二次纹波。由于单相逆变器由前级DC-DC电路和后级DC-AC电路组成，无论DC-DC电路是隔离式还是非隔离式，均会因直流母线电压侧含有二次纹波而使得输入端预充电电容电压中产生二次纹波分量。对于高铁车辆使用的单相逆变器而言，其输入端与蓄电池相连。单相逆变器输入端二次纹波分量的存在会造成蓄电池发热，从而降低蓄电池寿命。传统的单相逆变器为了避免二次纹波，增加了较大的预充电电容及升压直流母线电容值，这造成了单相逆变器体积大、重量重，为提高单机容量，传统单相逆变器体积、重量进一步增加，不符合高铁车辆体积小、重量轻的要求。且二次纹波电压的存在，造成逆变器输出电压质量下降、效率下降，这不符合高铁车辆“绿色”、“节能”、“高效”的发展趋势。随着下一代高铁车辆上牵引供电系统、辅助供电系统的各组成部分单机容量均增加，车上电磁环境更加复杂。产品的抗电磁干扰性能需要...
【技术保护点】
1.一种单相逆变器，设置于供电系统内，其特征在于，包括：/n主回路模块：用于采集所述供电系统的电压及电流输出信号；/n控制回路模块：连接于所述主回路模块，所述控制回路模块用于根据所述电压输出信号，控制所述主回路模块执行基于二次谐振校正的电压闭环控制方法，输出DC/DC电路升压电压值，并实现减小直流母线的二次电压纹波幅值；所述控制回路模块根据所述升压电压值及所述电压及电流输出信号，控制所述主回路模块执行基于前馈反馈的电压闭环控制方法，实现DC/AC电路的全桥逆变，完成直流电压到交流电压的转换。/n
【技术特征摘要】
1.一种单相逆变器，设置于供电系统内，其特征在于，包括：
主回路模块：用于采集所述供电系统的电压及电流输出信号；
控制回路模块：连接于所述主回路模块，所述控制回路模块用于根据所述电压输出信号，控制所述主回路模块执行基于二次谐振校正的电压闭环控制方法，输出DC/DC电路升压电压值，并实现减小直流母线的二次电压纹波幅值；所述控制回路模块根据所述升压电压值及所述电压及电流输出信号，控制所述主回路模块执行基于前馈反馈的电压闭环控制方法，实现DC/AC电路的全桥逆变，完成直流电压到交流电压的转换。
2.根据权利要求1所述单相逆变器，其特征在于，所述主回路模块包括：
电压传感器：用于采集所述供电系统的电压输出信号，所述电压传感器包括：输入电压传感器、预充电电压传感器、直流母线电压传感器和逆变器输出电压传感器；
电流传感器：用于采集所述供电系统的电流输出信号，所述电流传感器包括：逆变器电感电流传感器和逆变器负载电流传感器；
预充电电路：用于接收所述预充电控制信号，完成预充电；
DC/DC电路：用于实现升压并减小直流母线的二次电压纹波幅值；
DC/AC电路：用于实现基于正交解耦滤波器的前馈反馈闭环控制，实现DC/AC电路的全桥逆变。
3.根据权利要求1所述单相逆变器，其特征在于，所述控制回路模块包括：
监控上位机模块：用于下发启动指令，设定电压初始值；
控制板：连接于所述监控上位机模块、所述电压传感器、所述电流传感器、所述预充电电路、所述DC/DC电路、所述DC/AC电路，所述控制板用于接收所述启动指令，通过所述电压传感器和所述电流传感器采集电压和电流输出信号，完成对所述预充电电路、所述DC/DC电路和所述DC/AC电路的控制。
4.根据权利要求3所述单相逆变器，其特征在于，所述控制板包括：
控制预充电模块：通过所述输入电压传感器采集输入电压和所述预充电电压传感器采集预充电电压，并向所述预充电电路发出所述预充电控制信号，完成预充电；
控制二次谐振模块：在预充电结束后，通过所述直流母线电压传感器采集直流母线电压，并基于二次谐振校正的电压单闭环方法，控制所述DC/DC电路实现升压并减小直流母线的二次电压纹波幅值；
控制前馈反馈闭环模块：通过所述逆变器输出电压传感器采集逆变器输出电压，及通过所述逆变器电感电流传感器采集电感电流和所述逆变器负载电流传感器采集负载电流，基于正交解耦滤波器的前馈反馈闭环控制方法，控制所述DC/AC电路实现全桥逆变。
5.一种单相逆变器控制方法，应用于如权利要求1-4中任意一项所述单相逆变器，其特征在于，步骤包括：
主回路操作步骤：采集所述供电系统的电压及电流输出信号；
控制回路控制步骤：所述控制回路模块根据所述主回路模块采集的电压输出信号，控制所述主回路模块执行...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐双凤，张家明，张利军，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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