一种低压电动汽车用逆变器非线性因素的新型补偿方法

发布时间：2021-09-04 06:51

　　针对低压电动汽车用电压源逆变器（VSI）低压大电流的工况,充分考虑死区时间、开关管开通及关断延时等因素,特别是开关管导通时呈现电阻性质导致的导通压降变化,建立低压电动汽车用电压源逆变器输出特性方程,依据推导的输出特性方程和参考量得出误差,从而在低压大电流的工况下进行精确地补偿。同时考虑到逆变器非线性因素的补偿过程中需要获取准确的电流极性,而相电流过零点附近存在电流检测毛刺与零电流箝位效应,导致电流过零点附近电流极性判定不准确,提出一种反向补偿的方法促使电流提前过零,在电流过零点附近避免了复杂的电流极性判定与计算的同时,也进行了有效的逆变器非线性因素补偿。最后通过仿真及实验结果证明了所提出的逆变器输出特性方程及补偿方法的正确性与可行性。 

【文章来源】：电机与控制学报. 2020,24(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

三相PWM电压型逆变器带电机负载拓扑图

iA>0时一个开关周期内输出电压分析

零电流箝位现象主要由死区引起，电流在死区时间段穿越零点，而该时间段内上下桥臂均关闭，由于反电动势及直流母线电压的相互作用使得过零后应该续流的二极管无法导通，从而使电流箝位在零点，在整个死区时间段内都无法顺利过零，直到下一个开关周期到来。如果控制器给定的驱动电压不足，电流可能保持在零附近持续多个开关周期，出现电流“台阶”。如图3所示:图3(a)，图3(b)为上下桥臂开关信号;图3 (c)为A,O间实际电压差;图3(d)中过零点后虚线为理想状态电流趋势，实线为实际情况电流趋势。电流过零点附近补偿时，由于检测时可能有电流毛刺或其他因素的影响导致电流方向判断不准确，不仅不能抑制零电流箝位现象的影响，还会造成误补偿。针对电流过零点附近的方向的准确判定，在不增加额外硬件的条件下，文献[20]中提出将三相电流滤波后再进行方向判定，但其中引入的无相位偏移二阶带通数字滤波器存在计算量大的问题;文献[9]提出在矢量控制系统中将参考励磁电流与转矩电流变换至abc轴系下，以参考电流方向作为实际电流方向，对于工作在较稳定状态的伺服系统可以采用这种方法，但是对于工作状态变化剧烈的电动汽车则不适用。所以需要一种适用于低压电动汽车用逆变器的零电流箝位抑制方法。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3382788