[发明专利]基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置和方法

权利要求书

1.一种基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置，其特征在于：包括双向直流变换器、移相均流控制模块、有源阻尼控制模块、控制模式选择模块，高压侧外电压环恒压控制模块和低压侧外电压环恒压控制模块；

所述的双向直流变换器包括依次电连接的低压侧等效电源VL、三相交错并联LCL滤波器、三相交错并联开关管、高压侧滤波电容C2和高压侧等效电源VH，所述三相交错并联LCL滤波器包括低压侧滤波电感L1、低压侧滤波电感L2、低压侧滤波电感L3、低压侧滤波电感L4和低压侧滤波电容C1；

所述移相均流控制模块包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一比较模块、第二比较模块、第三比较模块、第一比例控制器、第二比例控制器、第三比例控制器、第一三角波调制模块、第二三角波调制模块和第三三角波调制模块，所述第一电流传感器、第一比较模块、第一比例控制器和第一三角波调制模块依次串联，所述第二电流传感器、第二比较模块、第二比例控制器和第二三角波调制模块依次串联，所述第三电流传感器、第三比较模块、第三比例控制器和第三三角波调制模块依次串联，所述第一三角波调制模块、第二三角波调制模块和第三三角波调制模块分别与三相交错并联开关管连接，所述第一电流传感器用于测量低压侧滤波电感L2的电流，所述第二电流传感器用于测量低压侧滤波电感L3的电流，所述第三电流传感器用于测量低压侧滤波电感L4的电流；

所述有源阻尼控制模块包括第四电流传感器、第四比较模块、第一比例积分控制器、陷波器模块、滞后网络模块和均流比例模块，所述第四电流传感器、第四比较模块、第一比例积分控制器、陷波器模块、滞后网络模块和均流比例模块依次串联，所述均流比例模块分别与第一比较模块、第二比较模块和第三比较模块连接，所述第四电流传感器用于测量低压侧滤波电感L1的电流；

所述控制模式选择模块连接有上层控制器；

所述高压侧外电压环恒压控制模块包括第一电压传感器、第五比较模块和第二比例积分控制器，所述第一电压传感器、第五比较模块和第二比例积分控制器依次串联，所述第二比例积分控制器与所述控制模式选择模块连接，所述第五比较模块与上层控制器连接，所述第一电压传感器用于测量高压侧滤波电容C2的两端电压；

所述低压侧外电压环恒压控制模块包括第二电压传感器、第六比较模块和第三比例积分控制器，所述第二电压传感器、第六比较模块和第三比例积分控制器依次串联，所述第三比例积分控制器与所述控制模式选择模块连接，所述第六比较模块与上层控制器连接，所述第二电压传感器用于测量低压侧滤波电容C1的两端电压。

2.根据权利要求1所述的基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置，其特征在于：所述三相交错并联开关管包括带有反并联二极管的晶体管S1、晶体管S2、晶体管S3、晶体管S4、晶体管S5和晶体管S6，所述晶体管S1、晶体管S3和晶体管S5的集电极端均与高压侧滤波电容C2的一端和高压侧等效电源VH电压正端连接。

3.根据权利要求2所述的基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置，其特征在于：所述低压侧滤波电感L1的一端与低压侧等效电源VL电压正端连接，所述低压侧滤波电感L1的另一端分别与低压侧滤波电感L2的一端、低压侧滤波电感L3的一端、低压侧滤波电感L4的一端和低压侧滤波电容C1的一端连接，所述低压侧滤波电感L2的另一端分别与晶体管S1的发射极和晶体管S2的集电极连接，所述低压侧滤波电感L3的另一端分别与晶体管S3发射极和晶体管S4集电极连接，所述低压侧滤波电感L4的另一端分别与晶体管S5发射极和晶体管S6集电极连接，所述低压侧等效电源VL电压负端分别与低压侧滤波电容C1的另一端、晶体管S2的发射极、晶体管S4的发射极、晶体管S6的发射极、高压侧滤波电容C2的另一端和高压侧等效电源VH电压负端连接。

4.根据权利要求2所述的基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置，其特征在于：所述移相均流控制模块还包括第一延迟模块、第二延迟模块和第三延迟模块，所述第一三角波调制模块通过第一延迟模块分别与晶体管S1和晶体管S2连接，所述第二三角波调制模块通过第二延迟模块分别与晶体管S3和晶体管S4连接，所述第三三角波调制模块通过第三延迟模块分别与晶体管S5和晶体管S6连接。