[发明专利]基于双级矩阵变换器的交流起动/发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于双级矩阵变换器的交流起动/发电系统，其整体拓扑结构包括起动/发电机和双级矩阵变换器，其特征在于所述双级矩阵变换器包括主功率电路、输入滤波器、输出滤波器和二极管整流桥式箝位保护电路，所述主功率电路由前级、二极管箝位电路和后级顺次连接构成，发电时前级为整流级、后级为逆变级，起动时相反，输入滤波器、二极管整流桥式箝位保护电路分别和前级相连，输出滤波器和后级相连，输入滤波器和输出滤波器分别设置有一组可切换电容组，二极管整流桥式箝位保护电路设置有续流通道与能量泄放通道。

2.根据权利要求1所述的基于双级矩阵变换器的交流起动/发电系统，其特征在于所述二极管整流桥式箝位保护电路由二极管整流桥、箝位电容、泄放电阻和一个IGBT组成，其二级管整流桥三相输入端与前级三相桥臂直接相连，泄放电阻和IGBT串联后与箝位电容并联在二极管整流桥的输出端。

3.根据权利要求1所述的基于双级矩阵变换器的交流起动/发电系统，其特征在于所述输入滤波器采用LC型结构，其可切换电容组与所述前级的三相桥臂直接相连，所述输出滤波器采用π型结构，其可切换电容组与所述后级的三相桥臂直接相连。

4.权利要求1所述基于双级矩阵变换器的交流起动/发电系统的控制方法，其特征在于：

当系统运行于起动状态时，接入输出滤波器的可切换电容组，断开输入滤波器的可切换电容组，此时输出滤波器为π型结构，输入滤波器仅有电感仍与系统相连；后级采用二级管不控整流，单向开关全部关断，工作于整流状态；前级采用成熟的逆变器控制策略，工作于逆变状态；

当系统运行于发电状态时，接入输入滤波器的可切换电容组，断开输出滤波器的可切换电容组，此时输入、输出滤波器均为LC型滤波器；采用普遍的双空间矢量控制策略，前级工作于整流状态，后级工作于逆变状态；

当系统运行于起动状态时，正常情况下，二极管整流桥式箝位保护电路的二极管整流桥中输入线电压幅值最大相对应的两个二极管导通形成续流通道，能量泄放通道关断；当发生过压时能量泄放通道导通。