[發(fā)明專利]雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)的控制方法及控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310537642.0
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104600976B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張彥虎;胡兵;劉寶其;柳萌;薛麗英;程慕宇;宗艷玲
• 申請（專利權(quán)）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M1/36
• 代理公司: 北京集佳知識產(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)明屬于供電控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)的控制方法及控制裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的雙向DC/DC變換器一般采用單級結(jié)構(gòu)，或單路工作，或并聯(lián)工作，拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法相對簡單，但也存在著低升壓比及效率低的限制。在高升壓比時，對器件的要求會比較高，器件的自身損耗又會降低系統(tǒng)的效率。由于器件本身的限制，雙向DC/DC變換器的升壓比無法做到很高，不能滿足高升壓比的要求。考慮到單級雙向DC/DC變換器的變壓比有限，通過級聯(lián)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高變壓比成為解決此問題的優(yōu)選方案。

目前出現(xiàn)的雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)，由第一級雙向DC/DC變換器和第二級雙向DC/DC變換器構(gòu)成，第一級雙向DC/DC變換器為低壓側(cè)，第二級雙向DC/DC變換器為高壓側(cè)，兩級雙向DC/DC變換器均可為非隔離的兩電平結(jié)構(gòu)或多電平結(jié)構(gòu)。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：C為中間級母線電容，V_M為中間級母線電容C上的電壓，也就是中間級母線的電壓，K_a和K_b為第一級雙向DC/DC變換器的接入開關(guān)（需要說明的是，第一級雙向DC/DC變換器的接入開關(guān)的數(shù)量與第一級雙向DC/DC變換器包含的拓撲的數(shù)量一致，若第一級雙向DC/DC變換器為m路并聯(lián)，則包含m個接入開關(guān)），C_bus為高壓側(cè)母線電容，K_c為C_bus的緩起開關(guān)，D1為二極管，R1為緩起電阻。

雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對簡單，易于擴展，但雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)的可靠運行需要可靠的控制方法來支撐。如何對雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)進行運行模式切換控制，以使其可靠運行，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)的控制方法及控制裝置，以實現(xiàn)運行模式切換，保證雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)的可靠運行。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明公開了一種雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)的控制方法，所述雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)包括第一級雙向DC/DC變換器和第二級雙向DC/DC變換器，所述第一級雙向DC/DC變換器為低壓側(cè)，所述第二級雙向DC/DC變換器為高壓側(cè)，所述控制方法包括：

在所述雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)運行過程中接收控制指令；

在所述雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)運行于兩級降壓模式的情況下，當接收到第一切換指令時，執(zhí)行以下步驟：

控制所述第一級雙向DC/DC變換器停止運行；

控制所述第二級雙向DC/DC變換器停止運行；

控制所述第一級雙向DC/DC變換器在升壓模式下啟動；

當滿足第一預(yù)設(shè)條件時，控制所述第二級雙向DC/DC變換器在升壓模式下啟動；

在所述雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)運行于兩級升壓模式的情況下，當接收到第二切換指令時，執(zhí)行以下步驟：

控制所述第二級雙向DC/DC變換器停止運行；

控制所述第一級雙向DC/DC變換器停止運行；

控制所述第二級雙向DC/DC變換器在降壓模式下啟動；

當滿足第二預(yù)設(shè)條件時，控制所述第一級雙向DC/DC變換器在降壓模式下啟動。

優(yōu)選的，雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)中，第二級雙向DC/DC變換器的高壓側(cè)輸出端連接至逆變器，所述逆變器的輸出端能夠連接至電網(wǎng)或負載，在上述控制方法中，在所述雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)運行于兩級升壓模式的情況下，當接收到離網(wǎng)指令時，對所述第二級雙向DC/DC變換器進行電壓電流雙環(huán)控制，當接收到并網(wǎng)指令時，對所述第二級雙向DC/DC變換器進行電流環(huán)控制。

優(yōu)選的，在上述控制方法中，在所述雙向DC/DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)運行于兩級降壓模式的情況下，當接收到離網(wǎng)指令時，執(zhí)行以下步驟：控制所述第一級雙向DC/DC變換器停止運行；控制所述第二級雙向DC/DC變換器停止運行；控制所述第一級雙向DC/DC變換器在升壓模式下啟動；當滿足第一預(yù)設(shè)條件時，控制所述第二級雙向DC/DC變換器在升壓模式下啟動，對所述第二級雙向DC/DC變換器進行電壓電流雙環(huán)控制。