[发明专利]一种恒功率闭环控制的功率控制器

说明书

本发明公开了一种恒功率闭环控制的功率控制器，包括：电流内环控制结构，电压外环控制结构、SVPWM驱动模块与逆变电路；其中SVPWM驱动模块分别与电流内环控制结构、电压外环控制结构获取控制信号；逆变电路与SVPWM驱动模块相连，获取驱动信号；采集网侧三相电流、电压信号；将该三相电压信号变换到两相静止坐标系下的电压信号；通过给定电流上限值，使得电流环输出电流值趋近于给定电流，实现最大电流限幅值；通过实现对于给定电压的实时跟踪，实现对于功率输出的最大恒定控制。

技术领域

本发明涉及功率控制器的技术领域，具体涉及一种恒功率闭环控制的功率控制器及其控制方法。

背景技术

在负载阻抗恒定的情况下，调节网侧输出功率的功率控制器可以动态的对输出功率进行调整，但是，当负载侧具有较大功率波动时，会对前级网侧的输出功率造成较大影响，甚至导致过流，导致触发网侧过流保护。在工业生产场合中，很多工况场景应用都对网侧输出功率的稳定性提出了更高的要求。

在传统网侧端AC/DC变换过程中，常采用两电平逆变器，由于其主电路拓扑结构简单而且控制方法也发展的比较成熟，因此在工业领域应用最为广泛。但是在大功率、高电能质量需求场合两电平逆变器仍要面对很多问题，在大功率场合通常需要配备变压器来使系统正常工作，这使得系统成本提高、体积变大，也增加了耗能。而多电平逆变器在一定程度上可以克服两电平逆变器存在的问题。

因此，需要在网侧多电平逆变器的基础上，对输出功率进行闭环控制，满足在多种功率场合的需求中，保持恒功率输出。

发明内容

本发明提供了一种恒功率闭环控制的功率控制器，以解决网侧在输出能量的过程中输出功率不可控与不稳定的问题。

本发明提供了一种恒功率闭环控制的功率控制器，包括：电流内环控制结构，电压外环控制结构，SVPWM驱动模块与逆变电路；

其中SVPWM驱动模块分别与电流内环控制结构、电压外环控制结构相连，用于获取控制信号；逆变电路与SVPWM驱动模块相连，用于获取驱动信号，通过逆变电路实现恒功率输出。

可选地，所述电流内环控制结构包括采样变换模块、锁相环模块、dq变换模块与PI调节器；

其中所述锁相环模块与采样变换模块相连，将采样变换模块输出静止坐标系下的电压信号解耦输出三相网侧电流角度信息；

所述dq变换模块与采样变换模块相连，用于解耦内环控制电流参数；

所述PI调节器与dq变换模块相连，用于调节内环控制电流参数i_q至标定最大值i^*_q；

所述电压外环控制结构包括两个外环PI调节器，通过两个外环PI调节器相连实现直流输出电压对参考电压的跟踪。

可选地，所述电压外环控制结构包括两个外环PI调节器，通过两个外环PI调节器相连实现直流输出电压对参考电压的跟踪。

可选地，功率控制器控制采用在dq同步旋转坐标系下，直流电压外环网侧电流内环的双闭环控制方式，即输出电压外环电感电流内环的双闭环控制方式。

可选地，本发明提供了一种恒功率闭环控制的功率控制器的控制方法，包括：

步骤1，采集网侧电流信号i_a、i_b、i_c；采集网侧电压信号e_a、e_b、e_c，将该三相网侧电压信号变换到两相静止坐标系下的电压信号e_α，e_β；

步骤2，将步骤1所述的e_a、e_b，导入锁相环获取网侧电压相位θ；