[發(fā)明專利]一種適用于雙向DC-DC變換器的混合控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710368163.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107124106B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐雄民;賴成靖;方亦超;張俊輝;張淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/337
• 分類號(hào): H02M3/337
• 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: 羅滿

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于雙向DC?DC變換器的混合控制方法及裝置，該方法包括：根據(jù)變換器所在的主回路的參數(shù)，離線計(jì)算變換器的軟開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)條件以獲取開(kāi)關(guān)管的等效占空比最小值；并以其為調(diào)節(jié)目標(biāo)，按照預(yù)定規(guī)則離線計(jì)算控制器的各輸出值與調(diào)制器的各脈沖寬度和各脈沖密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；確定變換器處于PWM模式的功率臨界值；當(dāng)變換器當(dāng)前的功率低于功率臨界值時(shí)，獲取控制器的當(dāng)前輸出值，并通過(guò)對(duì)應(yīng)關(guān)系確定出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)脈沖寬度和目標(biāo)脈沖密度。由此可見(jiàn)，本方法在變換器處于低功率段時(shí)，避免使用常規(guī)軟開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，也就解除了軟開(kāi)關(guān)的對(duì)功率覆蓋范圍的限制，最終能夠在低功率段提高變換器效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變換器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于雙向DC-DC變換器的混合控制方法及裝置。

背景技術(shù)

隔離型雙向DC-DC變換器具有電氣隔離，能量雙向流動(dòng)，功率密度高，以及電壓等級(jí)匹配好，等諸多優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)、新能源汽車、智能微網(wǎng)、等諸多領(lǐng)域。隨著雙向DC-DC變換器的技術(shù)不斷進(jìn)步和運(yùn)用領(lǐng)域不斷推廣，其工作效率和控制性能成為的當(dāng)前研究的重點(diǎn)。高效能、高性能的雙向DC-DC變換器既是相關(guān)領(lǐng)域共同的技術(shù)需求，也是DC-DC變換器發(fā)展的必然趨勢(shì)。

當(dāng)前對(duì)隔離型雙向DC-DC變換器效率方面研究非常多，并且已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)某删?，例如在變換器滿載情況下，采用PWM模式控制來(lái)提高變換器的效率；在輕載情況下，采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)來(lái)提高變換器的效率。但受軟開(kāi)關(guān)對(duì)功率覆蓋范圍的限制，低功率段變換器效率低下的問(wèn)題仍然存在。

由此可見(jiàn)，如何提高變換器在低功率段的效率是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于雙向DC-DC變換器的混合控制方法及裝置，用于提高變換器在低功率段的效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種適用于雙向DC-DC變換器的混合控制方法，包括：

根據(jù)雙向DC-DC變換器所在的主回路的參數(shù)，離線計(jì)算所述雙向DC-DC變換器的軟開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)條件以獲取開(kāi)關(guān)管的等效占空比最小值；

以所述等效占空比最小值為調(diào)節(jié)目標(biāo)，按照預(yù)定規(guī)則離線計(jì)算控制器的各輸出值與調(diào)制器的各脈沖寬度和各脈沖密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并存儲(chǔ)至控制器中；

確定所述雙向DC-DC變換器處于PWM模式的功率臨界值，并存儲(chǔ)至所述控制器中；

當(dāng)所述雙向DC-DC變換器處于運(yùn)行狀態(tài)，且確定當(dāng)前的功率低于所述功率臨界值時(shí)，獲取所述控制器的當(dāng)前輸出值，并通過(guò)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系確定出當(dāng)前輸出值所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)脈沖寬度和目標(biāo)脈沖密度以作為調(diào)制器的輸出信號(hào)，否則以PWM模式作為調(diào)制器的工作模式。

優(yōu)選地，所述預(yù)定規(guī)則具體為：

當(dāng)所述控制器輸出增大時(shí)，先增大所述調(diào)制器的所述脈沖寬度，如果所述脈沖寬度增加至100％時(shí)，則在單位時(shí)間內(nèi)再增加一個(gè)脈沖，且所述脈沖寬度回至所述等效占空比最小值；

當(dāng)所述控制器輸出減小時(shí)，先減小所述調(diào)制器的脈沖寬度，如果所述脈沖寬度減小至所述等效占空比最小值時(shí)，則在單位時(shí)間內(nèi)再減少一個(gè)脈沖，且所述脈沖寬度回至100％。

優(yōu)選地，所述控制器的當(dāng)前輸出值具體通過(guò)所述控制器的給定值和采樣電路的反饋值確定。

優(yōu)選地，還包括：輸出所述控制器的當(dāng)前輸出值以及當(dāng)前調(diào)制器的工作模式。

優(yōu)選地，所述確定當(dāng)前的功率低于所述功率臨界值具體為：

連續(xù)采樣N次當(dāng)前的功率，若當(dāng)前的功率連續(xù)N次均低于所述功率臨界值，則確定當(dāng)前的功率低于所述功率臨界值，其中N為大于1的正整數(shù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種適用于雙向DC-DC變換器的混合控制裝置，包括：