[發(fā)明專利]一種多路并聯(lián)的DC-DC變換器控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310311649.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN103346673A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿后來(lái);李浩源;倪華;金曼;曹金虎;伍永富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陽(yáng)光電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/155
• 分類號(hào): H02M3/155
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變換器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多路并聯(lián)的DC-DC變換器控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著能源的嚴(yán)重短缺，利用新能源已經(jīng)成為一個(gè)必然，太陽(yáng)能這一清潔能源也受到了越來(lái)越多的青睞。

在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能，然后由逆變器轉(zhuǎn)換為可供家庭使用的交流電，然后為了實(shí)現(xiàn)逆變器可以在寬輸入電壓下工作，一般會(huì)在逆變器的輸入增加升壓變換器。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹一下升壓變換器（Boost電路），參見圖1，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中典型的Boost電路示意圖。

其中L為Boost電抗器，D為Boost輸出二極管，G為開關(guān)管，可以為MOS管或者IGBT管等半導(dǎo)體開關(guān)器件，優(yōu)選可以采用MOS管。

Boost電路是一種開關(guān)直流升壓電路，它可以使電路的輸出電壓比輸入電壓高。

當(dāng)輸入功率較大時(shí)，一般會(huì)增加多路升壓變換器，從而來(lái)提高升壓變換器的轉(zhuǎn)換效率。

參見圖2，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中提供的多路并聯(lián)的DC-DC變換器示意圖。

圖2中的N個(gè)Boost電路的輸入端并聯(lián)在一起，分別為Boost1、Boost2，一直到BoostN，輸出端也并聯(lián)在一起。輸入電壓均為Vpv，輸出電壓均為Vout。

當(dāng)并聯(lián)的Boost電路的阻抗匹配時(shí)，Boost能正常的實(shí)現(xiàn)均流控制，此時(shí)無(wú)需特別處理。但是由于Boost電路中器件的差異，會(huì)出現(xiàn)兩路或者多路Boost電路阻抗不匹配的問題。這樣將導(dǎo)致并聯(lián)的Boost電路的輸入電流出現(xiàn)較大差異，即出現(xiàn)不均流，可能導(dǎo)致一路電流較大，硬件出現(xiàn)過熱情況，影響硬件的壽命。特別是當(dāng)某些場(chǎng)合要求兩路輸入不均流時(shí)，例如有的要求一路輸入電流為10A，另一路最大輸入電流為16A，系統(tǒng)必須要能不均流控制。

綜上所述，無(wú)論是硬件原因?qū)е碌牟痪鲉栴}還是人為要求不均流，多路并聯(lián)的DC-DC變換器必須具備按照設(shè)計(jì)要求對(duì)電流進(jìn)行控制的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多路DC-DC變換器并聯(lián)的控制系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)多路DC-DC變換器之間的電流分配。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種多路DC-DC變換器并聯(lián)的控制系統(tǒng)，包括：電壓采樣模塊、N個(gè)電流采樣模塊、電壓外環(huán)控制模塊、N個(gè)電流內(nèi)環(huán)控制模塊；

所述N個(gè)電流采樣模塊和N個(gè)電流內(nèi)環(huán)控制模塊一一對(duì)應(yīng)；

所述電壓采樣模塊，用于采集N路并聯(lián)的DC-DC變換器輸入端的電壓，將采集的電壓信號(hào)發(fā)送給所述電壓外環(huán)控制模塊；N為大于或等于2的整數(shù)；

所述電壓外環(huán)控制模塊，用于將所述電壓信號(hào)與給定電壓值進(jìn)行比較，將電壓比較結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)和第一限幅處理后的電流信號(hào)發(fā)送給N個(gè)電流內(nèi)環(huán)控制模塊；

所述N個(gè)電流采樣模塊和N路并聯(lián)的DC-DC變換器一一對(duì)應(yīng)；

每個(gè)所述電流采樣模塊，用于采集對(duì)應(yīng)的DC-DC變換器中電抗器上的電流，將采集的所述電流作為電流反饋信號(hào)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的電流內(nèi)環(huán)控制模塊；

每個(gè)所述電流內(nèi)環(huán)控制模塊，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)的DC-DC變換器對(duì)所述電流信號(hào)進(jìn)行第二限幅，將第二限幅輸出后的給定電流值與所述電流反饋信號(hào)進(jìn)行比較，將電流比較結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)和第三限幅后輸出占空比；所述占空比為控制對(duì)應(yīng)的DC-DC變換器中開關(guān)管的導(dǎo)通和斷開的脈沖信號(hào)的占空比。

優(yōu)選地，每個(gè)電流內(nèi)環(huán)控制模塊包括：第二限幅子模塊；

所述第二限幅子模塊，用于對(duì)電壓外環(huán)控制模塊發(fā)送的所述電流信號(hào)進(jìn)行第二幅值的限幅；

每個(gè)電流內(nèi)環(huán)控制模塊中的第二幅值分別為第二幅值1直到第二幅值N；所述第二幅值1到第二幅值N相同或者不相同。

優(yōu)選地，每個(gè)電流內(nèi)環(huán)控制模塊包括：電流比較子模塊、第一調(diào)節(jié)子模塊、第三限幅子模塊；

所述電流比較子模塊，用于將所述第二限幅子模塊輸出的給定電流值與所述電流反饋信號(hào)進(jìn)行比較；將電流比較結(jié)果發(fā)送給所述第一調(diào)節(jié)子模塊；

所述第一調(diào)節(jié)子模塊，用于對(duì)所述電流比較結(jié)果進(jìn)行P、PI或PID調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)后的結(jié)果發(fā)送給所述第三限幅子模塊；

所述第三限幅子模塊，用于將所述調(diào)節(jié)后的結(jié)果進(jìn)行第三幅值的限幅后輸出占空比；

每個(gè)電流內(nèi)環(huán)控制模塊中的所述第三幅值均相同。

優(yōu)選地，所述電壓外環(huán)控制模塊包括：電壓比較子模塊、第二調(diào)節(jié)子模塊和第一限幅子模塊；

所述電壓比較子模塊，用于將所述電壓信號(hào)與給定電壓值進(jìn)行比較，將電壓比較結(jié)果發(fā)送給所述第二PI調(diào)節(jié)子模塊；