[发明专利]一种三相单级式电能变换装置的控制电路及方法

权利要求书

1.一种三相单级式电能变换装置的控制电路，其特征在于，包括，

交流侧开关电路，所述交流侧开关电路包括三相桥臂，每相桥臂包括两个串联的双向开关，

控制电路，包括输出电流控制环和输入电流控制环，所述输出电流控制环输出输入电流参考值，输入电流控制环接受所述输入电流参考值，所述三相单级式电能变换装置工作于整流模式时，所述输入电流参考值与所述交流侧开关电路的L相电压绝对值相乘得到L相电流参考值，L相电流参考值与L相电流采样值的绝对值进行调制后输出开关频率，所述输入电流参考值与所述交流侧开关电路的M相电压绝对值相乘得到M相电流参考值，M相电流参考值与M相电流采样值的绝对值进行调制后输出开关占空比，所述控制电路根据所述开关频率和所述开关占空比生成控制所述交流侧开关电路中所述开关的驱动信号，所述三相单级式电能变换装置工作于逆变模式时所述输入电流参考值与所述交流侧开关电路的L相电压绝对值相乘得到L相电流参考值，L相电流参考值与L相电流采样值的绝对值进行调制后输出移相角，所述输入电流参考值与所述交流侧开关电路的M相电压绝对值相乘得到M相电流参考值，M相电流参考值与M相电流采样值的绝对值进行调制后输出开关占空比，所述控制电路根据所述开关占空比生成控制所述交流侧开关电路中所述开关的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种三相单级式电能变换装置的控制电路，其特征在于，所述三相单级式电能变换装置还包括谐振电路、变压器和直流侧开关电路，所述交流侧开关电路、谐振电路、变压器和直流侧开关电路依次并联，整流模式，三相交流电经过低通滤波电路输入交流侧开关电路，所述交流侧开关电路对所述三相交流电进行高频变换后经过谐振电路、变压器输出至变压器的副边，直流侧开关电路整流后输出至直流侧负载，直流侧开关电路采用不控整流或同步整流；逆变模式，直流电经过直流侧开关电路逆变后输出至变压器并经谐振电路和交流侧开关电路变换后输出至交流侧电网。

3.根据权利要求1所述的一种三相单级式电能变换装置的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括第一计算模块，所述第一计算模块根据如下算式：

确定L/M/S相，所述第一计算模块采样所述三相单级式电能变换装置的三相输入电压u_A，u_B和u_C并比较其幅值大小，幅值最大相定义为L相，并定义该相电压为u_L，电流为i_L；幅值最小相定义为S相，并定义该相电压为u_S，电流为i_S；最后一相定义为M相，并定义该相电压为u_M，电流为i_M。

4.根据权利要求3所述的一种三相单级式电能变换装置的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括第二计算模块，所述第二计算模块根据第一计算模块输出的M相的电压和电流u_M和i_M计算M相的电压和电流的绝对值|u_M|和|i_M|，根据第一计算模块输出的L相的电压和电流u_L和i_L计算L相的电压和电流的绝对值|u_L|和|i_L|。

5.根据权利要求1所述的一种三相单级式电能变换装置的控制电路，其特征在于，整流模式时，所述输出电流控制环将所述交流侧开关电路的输出电流采样值与输出电流参考值进行调制，所述输出电流控制控制环输出输入电流参考值；逆变模式时，所述输出电流控制环采样交流侧电压和电流，并根据公式计算输入电流参考值Uin_rms为输入电压有效值，Po为三相单级式电能变换装置的输出功率。