自适应补偿控制方法及电路技术

本发明专利技术公开了自适应补偿控制方法及电路，自适应补偿控制方法包括：步骤1、检测母线电压，根据母线电压BUSV与参考电压REFV计算参考电流Iref；步骤2、检测三相电压和三相电流，计算相角θ、Ud、Uq、有功电流Id和无功电流Iq；步骤3、根据有功电流Id、Iref、Iq计算第一输出电压Uout1和第二输出电压Uout2；步骤4、根据Uout1、Ud、Uout2和Uq计算得到Ud

【技术实现步骤摘要】
自适应补偿控制方法及电路


[0001]本专利技术涉及功率控制
，尤其涉及基于交流电虚拟阻抗的自适应补偿控制方法及电路。

技术介绍

[0002]随着节能减排以及控制大气污染的需求，新能源汽车逐渐在市场商用，而电动汽车更是新能源汽车的主力军。电动汽车又分为纯电动汽车和混动汽车，其中大功率的车载DCDC是电动汽车中重要的组成部分。由于车上负载具有大动态跳变的特性，因此对AC输入的动态响应能力要求较高。
[0003]由于交流电网强弱存在不同，当交流电网的输入线过长时，相当在串联一个电感，这时需要动态改变交流PFC环路的闭环调整参数，否则串联电感将会引起次谐波震荡。常用的补偿方法为折中取固定的环路系数补偿，即这套参数即适应强电网也适应弱电网，但这也会导致谐波过大以及不同电网下效率下降。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的缺陷，本专利技术提出自适应补偿控制方法及电路，该控制方法具有自适应能力强、可靠性高且成本低等优点。
[0005]本专利技术采用的技术方案是，设计自适应补偿控制方法，包括：
[0006]步骤1、检测母线电压，计算母线电压BUSV与参考电压REFV之差得到电压误差，电压误差经过电压环PI调节得到参考电流Iref；
[0007]步骤2、检测三相电压和三相电流，三相电压经过锁相环得到相角θ，对三相电压进行dq变换得到Ud和Uq，根据相角对三相电流进行dq变换得到有功电流Id和无功电流Iq；
[0008]步骤3、计算有功电流Id和参考电流Iref之差得到第一电流误差，第一电流误差经过电流环PI调节得到第一输出电压Uout1，计算无功电流Iq和零之差得到第二电流误差，第二电流误差经过电流环PI调节得到第二输出电压Uout2；
[0009]步骤4、根据第一输出电压Uout1和Ud计算得到Ud
’
，根据第二输出电压Uout2和Uq计算得到Uq
’
，对Ud
’
和Uq
’
进行反变换得到目标输出电压U
’
，对目标输出电压U
’
进行载波调制得到功率驱动电路的PWM信号；
[0010]其中，根据交流电强弱自适应补偿Ud
’
、Uq
’
和/或电流环PI调节。
[0011]优选的，根据交流电强弱自适应补偿Ud
’
和Uq
’
包括：
[0012]步骤3中分别对有功电流Id、无功电流Iq进行滤波处理并计算得到模拟电容电流扰动的有功电流波动前馈Fid和无功电流波动前馈Fiq；
[0013]步骤4中Ud
’
＝Uout1
‑
Ud
‑
Fid、Uq
’
＝Uout2
‑
Uq
‑
Fiq。
[0014]有功电流波动前馈Fid的计算方式为：对有功电流Id进行滤波得到滤波值Id_Filter；取滤波值Id_Filter和无功电流Id的平均值更新滤波值Id_Filter；计算有功电流Id与更新后的滤波值Id_Filter之差得到误差Error1；误差Error1乘以设定倍数K1得到有
功电流波动前馈Fid。
[0015]无功电流波动前馈Fid的计算方式为：对无功电流Iq进行滤波得到滤波值Iq_Filter；取滤波值Iq_Filter和所述无功电流Iq的平均值更新所述滤波值Iq_Filter；计算所述无功电流Id与更新后的滤波值Iq_Filter之差得到误差Error2；误差Error2乘以设定倍数K1得到无功电流波动前馈Fiq。
[0016]优选的，根据交流电强弱自适应补偿电流环PI调节包括：步骤3中对有功电流Id进行高通滤波，检测滤波之后有功电流Id的峰值Ipeak，根据峰值Ipeak计算得到电流环PI调节的弱化系数Kid，判断峰值Ipeak是否超过设定阈值，若是则每次电流环PI调节均乘以该弱化系数Kid，若否则电流环PI调节正常运行。
[0017]弱化系数Kid的计算方式为：对有功电流Id做设定频率的高通滤波，将滤波后的有效值按照先进先出的规则依次放入缓存队列中；检测缓存队列中的峰值Ipeak；根据至少两个峰值Ipeak计算斜率；峰值Ipeak乘以斜率得到弱化系数Kid。
[0018]在一实施例中，设定频率为500hz，有功电流Id输入到500Hz的高通滤波公式中得到有效值，高通滤波公式为
[0019]优选的，参考电流Iref、第一输出电压Uout1和第二输出电压Uout2的计算方式分别为：别为：
[0020]本专利技术还提出了自适应补偿控制电路，包括：功率驱动电路、连接在交流电和功率驱动电路之间的滤波电路、控制功率驱动电路运行状态的控制器，该控制器执行上述的自适应补偿方法。
[0021]优选的，控制器还连接有电流采样模块、交流电压采样模块和母线电压采样模块，电流采样模块采集滤波电路输出侧的三相电流，交流电压采样模块采集滤波电路输入侧的三相电压，母线电压采样模块采集功率驱动电路输出侧的母线电压BUSV。
[0022]与现有技术相比，本专利技术通过对功率驱动电路输入侧的三相电流进行分析，根据电流的扰动情况做调整补偿，适应不同条件的电网，提高电源的带载能力和瞬态响应。另外，本专利技术利用控制器在原有的基础上只增加软件算法，模拟输入电网前的扰动，不增加硬件成本，提高了产品可靠性和性价比。
附图说明
[0023]下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明，其中：
[0024]图1是本专利技术中电路的连接示意图；
[0025]图2是本专利技术中参考电流Iref的计算流程示意图；
[0026]图3是本专利技术中三相电压的分离示意图；
[0027]图4是本专利技术中三相电流的分离示意图；
[0028]图5是本专利技术中电流环PI调节正常运行的计算流程示意图；
[0029]图6是本专利技术中有功电流波动前馈Fid的计算流程示意图；
[0030]图7是本专利技术中无功电流波动前馈Fiq的计算流程示意图；
[0031]图8是本专利技术中Ud
’
和Uq
’
的补偿流程示意图；
[0032]图9是本专利技术中弱化系数Kid的计算流程示意图；
[0033]图10是本专利技术中电流环PI调节的补偿流程示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]下面结合附图以及实施例对本专利技术的原理进行详细说明。
[0036]如图1所示，本专利技术提出的自适应补偿控制电路包括：功率驱动电路、滤波电路和控制器，滤波电路连接在交流电和功率驱动电路的输入侧之间，功率驱动电路具有三个桥臂，三个桥臂分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自适应补偿控制方法，其特征在于，包括：步骤1、检测母线电压BUSV，计算所述母线电压BUSV与参考电压REFV之差得到电压误差，所述电压误差经过电压环PI调节得到参考电流Iref；步骤2、检测三相电压和三相电流，所述三相电压经过锁相环得到相角θ，对所述三相电压进行dq变换得到Ud和Uq，根据所述相角对所述三相电流进行dq变换得到有功电流Id和无功电流Iq；步骤3、计算所述有功电流Id和所述参考电流Iref之差得到第一电流误差，所述第一电流误差经过电流环PI调节得到第一输出电压Uout1，计算无功电流Iq和零之差得到第二电流误差，所述第二电流误差经过电流环PI调节得到第二输出电压Uout2；步骤4、根据所述第一输出电压Uout1和Ud计算得到Ud
’
，根据所述第二输出电压Uout2和Uq计算得到Uq
’
，对Ud
’
和Uq
’
进行反变换得到目标输出电压U
’
，对所述目标输出电压U
’
进行载波调制得到功率驱动电路的PWM信号；其中，根据交流电强弱自适应补偿Ud
’
、Uq和/或电流环PI调节。2.根据权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，根据交流电强弱自适应补偿Ud
’
和Uq
’
包括：所述步骤3中分别对所述有功电流Id、所述无功电流Iq进行滤波处理并计算得到模拟电容电流扰动的有功电流波动前馈Fid和无功电流波动前馈Fiq；所述步骤4中Ud
’
＝Uout1
‑
Ud
‑
Fid、Uq
’
＝Uout2
‑
Uq
‑
Fiq。3.根据权利要求2所述的自适应控制方法，其特征在于，所述有功电流波动前馈Fid的计算方式为：对所述有功电流Id进行滤波得到滤波值Id_Filter；取所述滤波值Id_Filter和所述无功电流Id的平均值更新所述滤波值Id_Filter；计算所述有功电流Id与更新后的滤波值Id_Filter之差得到误差Error1；所述误差Error1乘...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯颖盈，姚顺，敖华，
申请(专利权)人：深圳威迈斯新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：