二倍频纹波电流控制方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种二倍频纹波电流控制方法、装置和计算机设备，二倍频纹波电流控制方法应用于两级式逆变电路，两级式逆变电路包括谐振变换模块和母线电容，母线电容用于对输入至逆变模块的信号进行抗干扰处理；包括获取母线电容的输出电压和谐振变换模块的谐振频率；对输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量；对谐振频率和频率调节量进行叠加处理以获取目标工作频率；控制谐振变换模块以目标工作频率进行工作，以调节谐振变换模块在二倍频处的输出阻抗，进而对二倍频处的纹波电流进行抑制。本申请能够使得谐振变换模块始终在准定频模式下工作，显著提高谐振变换模块在二倍频处的输出阻抗，从而抑制二倍频纹波电流。从而抑制二倍频纹波电流。从而抑制二倍频纹波电流。

【技术实现步骤摘要】
二倍频纹波电流控制方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及微电网
，特别是涉及一种二倍频纹波电流控制方法、装置和计算机设备。

技术介绍

[0002]两级式单相逆变器广泛应用于微电网
，其中，前级LLC（谐振转换电路）变换器实现电压匹配和电气隔离，后级单相逆变器将前级得到的直流电逆变为所需要的交流电。对于单相逆变器，其瞬时输出功率不是恒定的，而是以两倍输出频率进行脉动，这将使前级LLC变换器和输入源中产生两倍输出电压频率的脉动电流，即所谓的二倍频纹波电流。二倍频纹波电流会降低系统效率，缩短电池模块的使用寿命，增大开关管的电流应力和通态损耗。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够抑制两级式逆变器中二倍频纹波电流控制方法、装置和计算机设备。
[0004]第一方面，本申请提供了一种二倍频纹波电流控制方法，应用于两级式逆变电路，所述两级式逆变电路包括依次连接的前级谐振变换模块、母线电容及后级逆变模块，所述方法包括：获取所述母线电容的输出电压和所述谐振变换模块的谐振频率；对所述输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量；对所述谐振频率和所述频率调节量进行叠加处理以获取目标工作频率；控制所述谐振变换模块以所述目标工作频率进行工作，以调节所述谐振变换模块在二倍频处的输出阻抗，进而对二倍频处的纹波电流进行抑制。
[0005]在其中一个实施例中，所述对所述输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量包括：按照预设前馈比例系数对所述输出电压进行放大处理；通过二阶带通滤波器对放大处理后的所述输出电压进行滤波处理以获取所述频率调节量。
[0006]在其中一个实施例中，获取所述频率调节量的公式为：其中，为所述频率调节量；v
bus
为所述输出电压；K为所述输出电压的前馈比例系数；G
BPF
（s）为特征频率为2f0的二阶带通滤波器的传输函数，f0为所述后级逆变模块输出的电压、电流的基波频率。
[0007]在其中一个实施例中，所述特征频率为2f0的二阶带通滤波器的传输函数为：
其中，为阻尼系数，ω0为二次谐波的角频率。
[0008]在其中一个实施例中，所述对所述谐振频率和所述频率调节量进行叠加处理以获取目标工作频率包括：将所述谐振频率与所述频率调节量的叠加结果作为所述目标工作频率，并控制所述目标工作频率与所述谐振频率之间的差值在目标范围内。
[0009]在其中一个实施例中，所述目标工作频率的表达式为：其中，f
r
为所述谐振频率，为所述目标调整限值。
[0010]在其中一个实施例中，所述谐振变换模块的输出阻抗计算公式为：；其中，Z(s)为所述输出阻抗，Z
LLC
(s)为所述谐振变换模块以谐振频率工作时的输出阻抗，K为所述输出电压在所述比例环节中进行放大的前馈比例系数；G
BPF
（s）为特征频率为2f0的二阶带通滤波器的传输函数；f0为所述后级逆变模块输出的电压、电流的基波频率；C
bus
为所述母线电容的电容值。
[0011]第二方面，本申请还提供一种二倍频纹波电流控制装置，所述装置包括：检测模块，用于获取所述母线电容的输出电压和所述谐振变换模块的谐振频率；第一信号处理模块，用于对所述输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量；第二信号处理模块，用于对所述谐振频率和所述频率调节量进行叠加处理以获取目标工作频率；调节模块，用于控制所述谐振变换模块以所述目标工作频率进行工作，以调节所述谐振变换模块在二倍频处的输出阻抗，进而对二倍频处的纹波电流进行抑制。
[0012]第三方面，本申请还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的二倍频纹波电流控制方法的步骤。
[0013]第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的二倍频纹波电流控制方法的步骤。
[0014]上述二倍频纹波电流控制方法、装置和计算机设备，二倍频纹波电流控制方法，应用于两级式逆变电路，两级式逆变电路包括谐振变换模块和母线电容，母线电容用于对输入至逆变模块的信号进行抗干扰处理；方法包括获取母线电容的输出电压和谐振变换模块的谐振频率；对输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量；对谐振频率和频率调节
量进行叠加处理以获取目标工作频率；控制谐振变换模块以目标工作频率进行工作，以调节所述谐振变换模块在二倍频处的输出阻抗，进而对二倍频处的纹波电流进行抑制。因此，本申请中通过将谐振变换模块的实际工作频率控制在目标工作频率，能够使得谐振变换模块始终在准定频模式下工作，显著提高谐振变换模块在二倍频处的输出阻抗，从而抑制二倍频纹波电流。
附图说明
[0015]图1为一个实施例中两级式逆变电路的结构示意图；图2为一个实施例中的前级为谐振变换模块的两级式逆变器拓扑图；图3为一个实施例中二倍频纹波电流控制方法的流程示意图；图4为一个实施例中对输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量的流程示意图；图5为一个实施例中谐振变换模块工作与谐振频率的两级式逆变器交流小信号等效电路图；图6(a)为一个实施例中谐振变换模块以谐振频率进行工作的控制框图；图6(b)为一个实施例中与二倍频纹波电流控制方法对应的等效控制框图；图7为一个实施例中相对于传统谐振变换器等效输出阻抗Z
LLC
(s)与采用本申请的二倍频纹波电流控制方法后谐振变换模块等效输出阻抗Z(s)的伯德图；图8为一个实施例中加入本申请所提二倍频纹波电流控制方法前后二倍频电流纹波的结果对比图；图9为一个实施例中二倍频纹波电流的控制装置的结构框图；图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0016]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0017]本申请实施例提供的二倍频纹波电流控制方法，可以应用于如图1所示的两级式逆变电路中。两级式逆变器电路100包括前级谐振变换模块110、与谐振变换模块110连接的母线电容120以及后级逆变模块130。
[0018]其中，谐振变换模块110也可以称为LLC谐振变换器，谐振变换模块110与直流电压输入源连接以接入直流电压V
in
；母线电容120C
bus
与所述谐振变换模块110和逆变模块130连接；逆变模块130也可以被称为后级DC
‑
AC逆变器。具体地，逆变模块130的输出电压、电流可表示为：其中，V0为逆变模块130输出电压的幅值，I0为逆变模块130输出电流的幅值，f0为逆变模块130输出电压、输出电流的基波频率，为逆变模块130的负载阻抗角。
[0019]进一步地，逆变模块130输出的瞬时功率P0(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二倍频纹波电流控制方法，其特征在于，应用于两级式逆变电路，所述两级式逆变电路包括依次连接的前级谐振变换模块、母线电容及后级逆变模块，所述方法包括：获取所述母线电容的输出电压和所述谐振变换模块的谐振频率；对所述输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量；对所述谐振频率和所述频率调节量进行叠加处理以获取目标工作频率；控制所述谐振变换模块以所述目标工作频率进行工作，以调节所述谐振变换模块在二倍频处的输出阻抗，进而对二倍频处的纹波电流进行抑制。2.根据权利要求1所述的二倍频纹波电流控制方法，其特征在于，所述对所述输出电压进行放大和滤波处理以获取频率调节量包括：按照预设前馈比例系数对所述输出电压进行放大处理；通过二阶带通滤波器对放大处理后的所述输出电压进行滤波处理以获取所述频率调节量。3.根据权利要求2所述的二倍频纹波电流控制方法，其特征在于，获取所述频率调节量的公式为：其中，为所述频率调节量；v
bus
为所述输出电压；K为所述输出电压的前馈比例系数；G
BPF
（s）为特征频率为2f0的二阶带通滤波器的传输函数，f0为所述后级逆变模块输出的电压、电流的基波频率。4.根据权利要求3所述的二倍频纹波电流控制方法，其特征在于，所述特征频率为2f0的二阶带通滤波器的传输函数为：二阶带通滤波器的传输函数为：其中，为阻尼系数，ω0为二次谐波的角频率。5.根据权利要求1所述的二倍频纹波电流控制方法，其特征在于，所述对所述谐振频率和所述频率调节量进行叠加处理以获取目标工作频率包括：将所述谐振频率与所述频率调节量的叠加结果作为所述目标工作频率，并控制所述目标工作频率与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷健华，马辉，仓文涛，张勇波，郭志华，
申请(专利权)人：深圳市德兰明海新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：