[发明专利]电感电流采样计算方法

说明书

本发明涉及一种电感电流采样计算方法，用于获取逆变器的输入电流值，该电流采样计算方法为：对逆变器中变换电路的电感电流进行采样而得到电流采样值，先计算电感电流的采样点与电感电流中点的时间差，再根据时间差计算电感电流的采样点与电感电流中点的电流差，从而根据电流采样值和电流差计算得到电感电流中点的中点电流值，中点电流值即为逆变器的输入电流值。本发明解决了单独采样电感电流无法获取PV电流的问题，减少了AD采样数量和硬件电路，简化了设计，从而降低系统复杂程度和成本。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种应用股光伏逆变器直流侧电感电流的采样计算方法。

背景技术

常规的两级式光伏逆变器拓扑如图1，整体分为DC/DC和DC/AC两级。以DC/DC一级为例说明：常规DC/DC拓扑为Boost变换器，变换器电路结构同样见图1，输入电流Ipv和Boost电感电流Iboost波形见图2。环路控制中，需要实时采样电感电流Iboost来保证控制稳定性，而作为逆变器，还需要检测实时的输入电流Ipv用以进行限流控制和显示等。因为Iboost和Ipv电流的差异就在于Iboost电流上面多了电感的纹波电流，因此，通用的做法是采样电感电流Iboost输入一个AD(模拟量数字量转换器件)通道采样用作控制，另外再将Iboost经过硬件低通滤波(LPF)来滤除电感纹波电流之后，得到Ipv输入到另一个AD通道采样用作限流和显示，示意如图3。该方案需要占用两个AD通道，比较耗费AD资源，同时，硬件的滤波电路也增加了系统复杂度和系统成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低系统复杂程度和成本的电感电流采样计算方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电感电流采样计算方法，用于获取逆变器的输入电流值，所述电流采样计算方法为：对所述逆变器中变换电路的电感电流进行采样而得到电流采样值，先计算所述电感电流的采样点与所述电感电流中点的时间差，再根据所述时间差计算所述电感电流的采样点与所述电感电流中点的电流差，从而根据所述电流采样值和所述电流差计算得到所述电感电流中点的中点电流值，所述中点电流值即为所述逆变器的输入电流值。

优选的，基于所述电感电流的占空比计算所述电感电流的采样点与所述电感电流中点的时间差。

优选的，所述采样点为所述电感电流的极值点，则所述时间差其中，t1为采样时刻相对开通起始点的时间差，duty为所述电感电流的占空比。

优选的，所述电感电流的采样点与所述电感电流中点的电流差其中，U_dc为所述变换器的输出电压值，U_pv为所述变换器的输入电压值，L为所述变换器中的电感感量。

优选的，所述电感电流中点的中点电流值其中，I_samp为所述电流采样值。

优选的，当所述变换器处于稳定状态时，将所述电感电流的理论占空比值作为计算所述时间差ΔT时使用的所述电感电流的占空比；当所述变换器未处于稳定状态时，将所述电感电流的实际占空比值作为计算所述时间差ΔT时使用的所述电感电流的占空比。

优选的，判断所述变换器是否处于稳定状态的方法为：连续多次采样所述变换电路的输入电压U_pv和输出电压U_dc，并在每次采样后根据采样到的所述变换电路的输入电压U_pv和输出电压U_dc计算所述电感电流的理论占空比值、根据逆变器的环路控制方法计算所述电感电流的实际占空比值，对应比较所述理论占空比值和所述实际占空比值而得到所述理论占空比值和所述实际占空比值的偏差值，若连续多次比较得到的所述偏差值均在允许范围内，则认为所述变换器处于稳定状态，否则所述变换器未处于稳定状态。

优选的，所述电感电流的理论占空比值