[发明专利]一种模块化矩阵变换器的分布式控制器

说明书

本发明公开了一种模块化矩阵变换器的分布式控制器，包括系统控制器和H桥控制器两类控制器；所有控制器通过高速通信和同步机制连接；每个H桥控制器接受系统控制器的指令，实现对H桥的控制，并反馈H桥的状态给系统控制器；由于通信系统不可避免的存在信息传输的延迟，因此所有高速控制功能都分布在H桥控制器中完成，慢速控制在系统控制器中完成。本发明简洁、方便，工作性能好。

技术领域

本发明涉及一种模块化矩阵变换器的分布式控制器。

背景技术

模块化矩阵变换器M3C(Modular Multilevel Matrix Converter)是一种新型的交交变换电路拓扑，主要用于大功率，中、高压场合交交变流的电力电子装置，如大功率电机驱动、交交变流站等。

由于控制系统比较复杂，各控制功能模块间联系紧密，因此传统的控制方案采用集中式控制，也就是通过收集变换器的各种电压、电流信号，通过集中式控制产生所有开关管的控制信号，这种方案易于实现各种复杂的控制算法，利于提高控制系统的性能，但是集中式控制器会非常复杂，其信号采样和开关控制的通道非常多，可扩展性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简洁、方便的模块化矩阵变换器的分布式控制器。

本发明的技术解决方案是：

一种模块化矩阵变换器的分布式控制器，其特征是：包括系统控制器和H桥控制器两类控制器；所有控制器通过高速通信和同步机制连接；每个H桥控制器接受系统控制器的指令，实现对H桥的控制，并反馈H桥的状态给系统控制器；由于通信系统不可避免的存在信息传输的延迟，因此所有高速控制功能都分布在H桥控制器中完成，慢速控制在系统控制器中完成。

其中的H桥控制器，可以合并，即几个H桥合用一个H桥控制器。

同步机制用于在所有控制器中建立相同的时钟信号，2路同步机制是建立2个这样的时钟信号，分别与输入电压和输出电压的相位相关。

其中的同步机制也可通过通信网络实现。

所述高速控制为桥臂电流控制。所述慢速控制为功率控制、储能控制及储能平衡。

本发明简洁、方便，工作性能好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明控制系统框图。

图2是控制器的结构示意图。

图3是本发明一个实施例的控制系统结构示意图。

具体实施方式

一种模块化矩阵变换器的分布式控制器，包括系统控制器和H桥控制器两类控制器；所有控制器通过高速通信和同步机制连接；每个H桥控制器接受系统控制器的指令，实现对H桥的控制，并反馈H桥的状态给系统控制器；由于通信系统不可避免的存在信息传输的延迟，因此所有高速控制功能都分布在H桥控制器中完成，慢速控制在系统控制器中完成。

其中的H桥控制器，可以合并，即几个H桥合用一个H桥控制器。同步机制用于在所有控制器中建立相同的时钟信号，2路同步机制是建立2个这样的时钟信号，分别与输入电压和输出电压的相位相关。其中的同步机制也可通过通信网络实现。

所述高速控制为桥臂电流控制。所述慢速控制为功率控制、储能控制及储能平衡。

具体的实施方式如图3，控制系统包括了系统控制器和H桥控制器两种类型的控制器，其中的系统控制器只有一个，而每个H桥都配置一个H桥控制器，因此共有9n个H桥控制器。所有控制器之间均通过CAN通信连接。

系统控制器的功能包括：