[發(fā)明專利]三電平直流變換器輸出電容均壓控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410161810.5
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103916008B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方宇
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學(xué)
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司32102
• 代理人: 董旭東

1.三電平直流變換器輸出電容均壓控制系統(tǒng)，包括為Boost直流變換器供電的PV模擬電源，其特征在于，所述Boost直流變換器輸入端的電壓電流信號送至輸入調(diào)理電路，所述Boost直流變換器輸出端的電壓信號送至輸出調(diào)理電路，所述輸入調(diào)理電路的信號輸出端、輸出調(diào)理電路的信號輸出端均連接在數(shù)字信號處理器的信號輸入端，數(shù)字信號處理器的信號輸出端連接有驅(qū)動電路，驅(qū)動電路控制Boost直流變換器中功率管開閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電平直流變換器輸出電容均壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器內(nèi)有A/D采樣單元、MPPT控制器、模糊控制器以及PWM發(fā)生器，所述輸入調(diào)理電路的信號輸出端與MPPT控制器的信號輸入端相連，所述輸出調(diào)理電路的信號輸出端與模糊控制器的信號輸入端相連，所述MPPT控制器的信號輸出端、模糊控制器的信號輸出端均連接在PWM發(fā)生器的信號輸入端上，所述PWM發(fā)生器的信號輸出端與驅(qū)動電路的信號輸入端相連。

3.一種如權(quán)利要求1所述控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1）?檢測Boost直流變換器輸出端上、下兩輸出電容的電壓信號V_dc1、V_dc2，將其送至輸出調(diào)理電路處理后得到信號V_dc1f、V_dc2f，再將該信號V_dc1f、V_dc2f輸送至數(shù)字信號處理器中的相應(yīng)A/D采樣單元，同時檢測Boost直流變換器輸入端的電壓電流信號V_pv、I_pv，將其送至輸入調(diào)理電路處理后得到信號V_pvf、I_pvf，再將該信號V_pvf、I_pvf輸送至數(shù)字信號處理器中的相應(yīng)A/D采樣單元；

步驟2）?A/D采樣單元將Boost直流變換器輸出端電壓信號處理后得到的采樣值V_dc1s、V_dc2s送至模糊控制器，同時還將Boost直流變換器輸入端電壓電流信號處理后得到的采樣值V_pvs、I_pvs送至MPPT控制器；

步驟3）?模糊控制器計算步驟2）中兩輸入信號V_dc1s、V_dc2s的偏差值和偏差變化率，進行量化、模糊化、模糊推理、解模糊化、精確化，得到輸出信號的精確值d_S；將MPPT控制器處理后的輸出信號d_M和模糊控制器處理后的輸出信號d_S一同送至PWM發(fā)生器；

步驟4）?PWM發(fā)生器中，將兩輸入信號進行邏輯運算，并輸出脈沖控制信號V_g1、V_g2給驅(qū)動電路；

步驟5）?脈沖控制信號V_g1、V_g2輸送至驅(qū)動電路后，驅(qū)動三電平Boost直流變換器的開關(guān)管。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，步驟3）的具體方法如下：

第一步：計算Boost直流變換器兩輸出電容電壓第k次采樣值V_dc1s、V_dc2s的偏差量e(k)及偏差變化率Δe(k)；

第二步：分別用量化因子k_e、k_ec對電壓偏差量e(k)及電壓偏差變化率Δe(k)進行量化得到量化值e(k)’、Δe(k)’；

第三步：分別對上述量化值e(k)’、Δe(k)’進行模糊化；

第四步：根據(jù)模糊控制規(guī)則查模糊控制總表得輸出模糊集D_S?；

第五步：對輸出模糊集D_S進行解模糊化得到輸出值d_S’；

第六步：對解模糊化輸出值d_S’進行精確化得到輸出控制量d_S。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，步驟4）的具體方法如下：MPPT控制器的輸出量d_M和模糊控制器的輸出量d_s分別相加和相減得到調(diào)制波信號V_reg1和V_reg2，調(diào)制波信號V_reg1和V_reg2分別與載波信號V_carry1和V_carry2進行比較，得到脈沖控制信號V_g1和V_g2，其中，載波信號V_carry1和V_carry2由數(shù)字信號處理器產(chǎn)生，具有相同的周期和相位。