[发明专利]一种功率变换电路以及纹波电流抑制方法

权利要求书

1.一种功率变换电路，所述功率变换电路的交流电源模块、整流模块、滤波模块、逆变电路模块和电机模块依次连接，所述功率变换电路的控制模块分别与交流电源模块、滤波模块、逆变电路模块和电机模块通信连接，其特征在于，所述功率变换电路还包括纹波电流抑制模块，所述纹波电流抑制模块与滤波模块和控制模块连接，所述纹波电流抑制模块接收来自滤波模块的纹波抑制参数，并根据所述纹波抑制参数计算生成转矩电流补偿值I_{q_Ref_comp}；所述控制模块接收纹波电流抑制模块生成的所述转矩电流补偿值I_{q_Ref_comp}，并将所述转矩电流补偿值I_{q_Ref_comp}叠加进q轴转矩电流参考值I_q_Ref中，以控制电机的运行功率；所述纹波电流抑制模块包括纹波电流抑制器(10)；所述滤波模块包括电感器(2)、电容器(3)、与电容器(3)并联设置的第一电压传感器(51)、并联设置在电感器(2)上的第二电压传感器(52)，以及与整流电路(1)串联的第一电流传感器(81)；所述第一电流传感器(81)和第二电压传感器(52)与纹波电流抑制器(10)通信连接；所述第一电压传感器(51)与控制模块中的PWM调制模块(14)通信连接；所述纹波抑制参数包括由第一电流传感器(81)检测到的输入电流i_ac和由第二电压传感器(52)检测到的电感器实际电压u_L。

2.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，所述纹波电流抑制模块包括纹波电流抑制器(10)；所述滤波模块包括电感器(2)、电容器(3)、与电容器(3)并联设置的第一电压传感器(51)、与电容器(3)串联的第四电流传感器(84)；所述第四电流传感器(84)和第一电压传感器(51)与纹波电流抑制器(10)通信连接；所述第一电压传感器(51)与控制模块中的PWM调制模块(14)通信连接；所述纹波抑制参数包括由第四电流传感器(84)检测到的电容器实际电流i_C和由第一电压传感器(51)检测到的母线电压u_dc。

3.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述滤波模块还包括与整流电路(1)串联的第一电流传感器(81)，以及并联设置在电感器(2)上的第二电压传感器(52)；所述第一电流传感器(81)和第二电压传感器(52)与纹波电流抑制器(10)通信连接；所述纹波抑制参数还包括由第一电流传感器(81)检测到的输入电流i_ac和由第二电压传感器(52)检测到的电感器实际电压u_L。

4.一种纹波电流抑制方法，使用权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，所述方法包括步骤：

步骤1：纹波电流抑制器接收第一电流传感器检测到的输入电流i_ac；

步骤2：将基波电流i_{ac_base}从所述输入电流i_ac中分离出来；

步骤3：对基波电流i_{ac_base}取绝对值，得到基波电流绝对值|i_{ac_base}|；

步骤4：根据公式得到电感器上的理论电压u'_L；

步骤5：纹波电流抑制器接收第二电压传感器测得的电感器实际电压u_L；

步骤6：纹波电流抑制器计算电感器实际电压u_L与理论电压u'_L的差值，将所述差值作为纹波电压u_{L_Ripple}；

步骤7：对所述纹波电压u_{L_Ripple}进行PI运算，得到第一转矩电流补偿值I_{q_Ref_comp_1}，作为转矩电流补偿值I_{q_Ref_comp}；

步骤8：根据所述转矩电流补偿值I_{q_Ref_comp}，控制PWM调制模块输出符合要求的PWM波形，所述PWM波形调节电机的运行功率，以通过电机的运行功率抑制电流纹波。