单相高功率系统谐波抑制方法及装置与流程

本申请涉及谐波抑制，尤其涉及单相高功率系统谐波抑制方法及装置。

背景技术：

1、目前市场上高端热泵干衣机产品中，为了达到节能减排以及静音的目的，变频压缩机开始被广泛应用。但是变频压缩机的驱动电压是经过智能功率开关模块(ipm等)逆变而得到的。逆变电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，造成高频次谐波电流性能恶化，此时便需要pfc电路提高功率因数。

2、现有主动pfc技术中，对输入电流波形进行控制，对电流电压间的相位差进行补偿，使其同步输入电压波形，从而实现抑制谐波的目的。尽管pfc电路的具体形式繁多，不尽相同，工作模式也不一样(ccm电流连续型、dcm不连续型、crm临界型)，但基本的结构大同小异，大部分都是选用电感电容及开关电子元器件组成，通过功率开关管以及升压二极管以及电感构成升压boost电路。

3、现有的单相pfc控制技术比较成熟，如图1、2所示，其主要优点是电路结构简单，一般是采用固定电压输出的形式或者电压轻度跟随方式，实现较为容易。

4、然而相关技术中，为了确保谐波性能，防止输入电压瞬时间变动以及部品公差导致的功率控制精度偏差，一般电感和开关管会留有较大余量，否则pfc的输出电压小于输入电压峰值时，此时正弦电流波形将发生畸变，如果波形持续运行一段时间后，谐波有超标的风险。

5、中国专利《一种波动环境下的换流器的控制系统及方法》，公开号：cn114244138a，公开日：2022年03月25日，具体公开了计算模块根据输入电压、输出电压以及输出电流确定实时输入输出电压比值和实时输出功率；最优电流应力控制器根据实时输入输出电压比值和实时输出功率确定外移相角度；pi控制器根据输出电压和输出电压正反馈以及以外移相角度为电流应力的优化量确定内移项角度；错相脉冲调制模块根据内移项角度调整脉冲pwm控制信号；错相全桥模块用于根据脉冲pwm控制信号控制开关管的通断，进而调整输出电压和输出功率。该方案在输入电源波动的情况下，调整中间电源模块为负载提供稳定的供电电源，此过程中需要进行外移或者内移项角的调整，同时调整pwm占空比，调整方式复杂。

6、中国专利《用于驱动家用器具的部件的驱动装置、家用器具和用于运行家用器具的方法》，公开号：cn 103155403a，公开日：2012年04月19日，具体公开了控制装置10被构造用于检测与可馈给驱动装置2的网络电压un的振幅相关的测量参量us，根据所述测量参量us识别网络电压un的振幅是否低于预给定的边界值，并且对于这种情况将电功率限定到一个大于0的值上。该方案在输入电压过低时降低输出功率，避免逆变器(ipm)等温度过高，但并没有解决输出波动带来的谐波问题。

技术实现思路

1、本申请针对现有技术中存在输出波动会引起谐波超标从而影响系统运行稳定性的问题，提供单相高功率系统谐波抑制方法及装置，利用系统输入电参数和输出电参数的变化情况进行系统下一周期运行参数的调整，使得输出电压深度跟随，减少电流波动，抑制谐波，确保系统的运行稳定性。

2、为实现上述技术目的，本申请提供的一种技术方案是，单相高功率系统谐波抑制方法，用于带有pfc电路的单相高功率系统，包括如下步骤：当系统运行时，获取系统输出电参数以及输入电参数，根据系统输出电参数相较于输入电参数的变化情况计算负载下一周期的运行参数，并根据负载下一周期的运行参数调整负载输出。通过获取单相高功率系统输出电参数和输入电参数，能够获得单相高功率系统输入和输出的波动情况，即输出产生波动时，根据波动情况计算负载下一周期的运行参数，以计算得到的负载下一周期的运行参数对负载端进行调整，减少下一周期输入电参数与输出电参数之间的差异，实现电压的深度跟随，通过减少电压波动降低产生的谐波，达到抑制谐波的效果，从而提高系统运行的稳定性。

3、进一步的，所述根据系统输出电参数相较于输入电参数的变化情况计算负载下一周期的运行参数包括：根据系统输出电参数和输入电参数的比值以及负载当前周期的运行参数计算负载下一周期的运行参数。

4、进一步的，所述根据系统输出电参数相较于输入电参数的变化情况计算负载下一周期的运行参数还包括：根据系统输出电参数以及输入电参数的比值、预设响应幅度以及负载当前周期的运行参数计算负载下一周期的运行参数。

5、进一步的，所述输出电参数包括输出电压、输出电流或输出电压和输出电流的组合中的任意一种，所述输入电参数包括与输出电参数对应的输入电压、输入电流或输入电压和输入电流的组合中的任意一种。

6、进一步的，以系统的输出电流以及输出电压计算系统的实时输出功率；以系统的输入电流以及输出电流计算系统的实时输入功率；计算系统的实时输出功率相较于实时输入功率的第一变化情况、系统的输出电压相较于输入电压的第二变化情况、系统的输出电流相较于输入电流的第三变化情况，以第一变化情况、第二变化情况和第三变化情况计算负载下一周期的输出功率，并根据负载下一周期的输出功率调整负载输出。

7、进一步的，所述以第一变化情况、第二变化情况和第三变化情况计算负载下一周期的运行参数还包括：根据第一变化情况以及负载当前周期的运行参数计算第一目标运行参数；根据第二变化情况以及负载当前周期的运行参数计算第二目标运行参数；根据第三变化情况以及负载当前周期的运行参数计算第三目标运行参数；选用第一目标运行参数、第二目标运行参数、第三目标运行参数中最小的目标运行参数作为负载下一周期的目标运行参数。

8、进一步的，所述运行参数为输出功率或转速。

9、进一步的，所述输入电流为系统理论最大电流。

10、本申请提供的另一种技术方案是，单相高功率系统谐波抑制装置，连接于单相高功率系统，用于实现如上述的方法，包括：采样模块，连接于单相高功率系统，用于对单相高功率系统的输入电参数以及输出电参数进行采样；上位机，连接于采样模块以及单相高功率系统，用于根据采样模块获取的采样数据输出单相高功率系统下一周期的运行参数至单相高功率系统。

11、进一步的，还包括：连接于上位机以及单相高功率系统的开关电路，用于控制单相高功率系统中负载启闭状态。

12、本申请的有益效果：通过获取单相高功率系统输出电参数和输入电参数，能够获得单相高功率系统输入和输出的波动情况，即输出产生波动时，根据波动情况计算负载下一周期的运行参数，以计算得到的负载下一周期的运行参数对负载端进行调整，减少下一周期输入电参数与输出电参数之间的差异，精确控制输出电压，实现电压的深度跟随，减小pfc回路体积，通过减少电压波动降低产生的谐波，达到抑制谐波的效果，从而提高系统运行的稳定性。

技术特征：

1.单相高功率系统谐波抑制方法，用于带有pfc电路的单相高功率系统，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的单相高功率系统谐波抑制方法，其特征在于：

3.如权利要求1所述的单相高功率系统谐波抑制方法，其特征在于：

4.如权利要求1所述的单相高功率系统谐波抑制方法，其特征在于：

5.如权利要求4所述的单相高功率系统谐波抑制方法，其特征在于：还包括：

6.如权利要求5所述的单相高功率系统谐波抑制方法，其特征在于：

7.如权利要求1所述的单相高功率系统谐波抑制方法，其特征在于：

8.如权利要求4所述的单相高功率系统谐波抑制方法，其特征在于：

9.单相高功率系统谐波抑制装置，连接于单相高功率系统，用于实现如权利要求1至权利要求8任意一项所述的方法，其特征在于：包括：

10.如权利要求9所述的单相高功率系统谐波抑制装置，其特征在于：还包括：

技术总结本申请公开了单相高功率系统谐波抑制方法及装置，单相高功率系统谐波抑制方法包括如下步骤：当系统运行时，获取系统输出电参数以及输入电参数，根据系统输出电参数相较于输入电参数的变化情况计算负载下一周期的运行参数，并根据负载下一周期的运行参数调整负载输出。本申请的有益效果：输出产生波动时，根据波动情况计算负载下一周期的运行参数，以计算得到的负载下一周期的运行参数对负载端进行调整，减少下一周期输入电参数与输出电参数之间的差异，精确控制输出电压，实现电压的深度跟随，减小PFC回路体积，通过减少电压波动降低产生的谐波，达到抑制谐波的效果，从而提高系统运行的稳定性。技术研发人员：倪德超,齐东亚,刘志雄,袁梦亮受保护的技术使用者：松下家电(中国)有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29