[发明专利]基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器及方法

权利要求书

1.一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器，其特征在于，所述有源滤波器应用于电动汽车一体化充电系统，达到抑制直流侧母线的二次脉动电压，

所述有源滤波器的拓扑结构包括：三个共直流母线的H桥、以及带中心抽头的三相双层绕组电机；

其中，两个H桥输入并联，输出并联，并以三相双层电机绕组中的L_A、L_A’和L_B、L_B’的漏感作为滤波电感，使得两个H桥共同工作在单相PWM整流模式下；

第三个H桥以及电机绕组中的L_C和L_C’的漏感构成了以电感作为储能元件的有源滤波器，从而抑制二次纹波电压。

2.根据权利要求1所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器，其特征在于，

所述有源滤波器通过继电器的配合使用切换充电系统的工作模式；

当继电器均闭合时，充电系统工作在充电模式下；

当继电器均断开时，充电系统工作在牵引模式下。

3.根据权利要求1所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器，其特征在于，所述三相双层电机绕组具有中心抽头，抽头比是1：1。

4.一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波控制方法，其特征在于，所述方法包括：

给出三相异步电机定子绕组的结构及连接方式，获取带中心抽头绕组工作在不同模式下的电流流通路径和所产生的磁动势；

用具有能量可双向流动的直流变换器实现对二次脉动能量的吸收和释放；

通过电感电流补偿控制有效的减小二次纹波电压。

5.根据权利要求4所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波控制方法，其特征在于，所述获取带中心抽头绕组工作在不同模式下的电流流通路径和所产生的磁动势具体为：

当从中心抽头注入电流时，A₁和A₂、B₁和B₂以及C₁和C₂为同一相绕组的两部分，磁动势方向相反，相互抵消，每一相都没有产生脉动磁动势，此时整个绕组的自感量为零，但存在漏感。

6.根据权利要求4所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波控制方法，其特征在于，所述通过电感电流补偿控制有效的减小二次纹波电压具体为：

对电感电流以直流形式流动时的模态进行分析，进而获取直流形式电流的给定表达式；

对电感电流以交流形式流动时的模态进行分析，进而获取交流形式电流的给定表达式；

根据直流、交流形式电流的给定表达式，采用单相整流的电压外环输出对电流给定进行补偿校正，进一步抑制二次脉动功率。

7.根据权利要求6所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波控制方法，其特征在于，所述直流形式电流的给定表达式具体为：

K≥1+cosψ

其中，ω为输入电压基波角频率；ψ为相位角；L_k为等效漏感；V_S为单相交流输入电压幅值；I_S为单相交流输入电流幅值；L为单相整流器交流侧输入滤波电感；K为常量。

8.根据权利要求7所述的一种基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波控制方法，其特征在于，所述交流形式电流的给定表达式具体为：