[發(fā)明專利]多模塊全橋隔離DC-DC變換器輕載功率協(xié)同控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710402409.X
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107181411B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋文勝;劉碧;余彬;武明義
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張輝

1.一種多模塊全橋隔離DC-DC變換器輕載功率協(xié)同控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過數(shù)據(jù)采集模塊(01)獲得輸出電壓U_o和并聯(lián)模塊#i輸入電壓U_ini，i＝1,2……n；電壓外環(huán)PI模塊(02)中，輸出電壓U_o為外環(huán)電壓PI控制器的輸入，其PI控制器的輸出為虛擬功率給定量p^*，該虛擬功率給定量p^*是輕載功率協(xié)同控制模塊(03)的輸入量；

步驟2：輕載功率協(xié)同控制模塊(03)輸入量包含PI控制器輸出的虛擬功率給定量p^*、輸出電壓U_o、模塊#i輸入電壓U_ini；任意并聯(lián)模塊#i可傳輸最大功率表達式為：

式中，p^*_i為模塊#i可傳輸功率，p^*_i,max為模塊#i最大可傳輸功率，U_o為輸出電壓，U_ini為模塊#i輸入電壓，N_i為模塊#i中變壓器變比，L_i為模塊#i等效電感；

輕載功率協(xié)同控制方法具體為：

1)由式(1)計算可傳輸功率最大值，對各模塊可傳輸功率最大值排序，得到最大值排序表，由小到大依次記為p^*_1,max、p^*_2,max、……、p^*_n,max；

2)從小到大依次累加p^*_1,max、p^*_2,max、……、p^*_n,max，并將累加之后的值與虛擬功率給定量p^*比較，直到出現(xiàn)疊加到第m個最大功率值時，出現(xiàn)為止；

3)排序后模塊#(m+1)至模塊#n功率賦值為0；排序后模塊#1至模塊#(m-1)功率賦值分別為其最大功率值；排序后模塊#m功率賦值為

步驟3：由輕載功率協(xié)同控制模塊(03)得到各并聯(lián)模塊應(yīng)該傳輸功率量，該傳輸功率量進入相移控制量計算模塊(04)；

步驟4：相移控制量計算模塊(04)中，根據(jù)各模塊相移控制量計算公式進而求得各模塊相移控制量D_i；

步驟5：根據(jù)求解得相移控制量D_i，采用單相移控制模式，通過調(diào)制模塊(05)獲得開關(guān)控制信號，完成多模塊全橋隔離DC-DC變換器的控制。

2.一種多模塊全橋隔離DC-DC變換器輕載功率協(xié)同控制裝置，其特征在于，

包括數(shù)據(jù)采集模塊(01)、電壓外環(huán)PI模塊(02)、輕載功率協(xié)同控制模塊(03)、相移控制量計算模塊(04)和調(diào)制模塊(05)；

所述數(shù)據(jù)采集模塊(01)分別連接到電壓外環(huán)PI模塊(02)、輕載功率協(xié)同控制模塊(03)和相移控制量計算模塊(04)；所述電壓外環(huán)PI模塊(02)還連接到輕載功率協(xié)同控制模塊(03)；所述輕載功率協(xié)同控制模塊(03)連接到相移控制量計算模塊(04)；所述相移控制量計算模塊(04)連接到調(diào)制模塊(05)；

所述輕載功率協(xié)同控制模塊(03)，用于對各并聯(lián)模塊最大傳輸功率與總傳輸功率對比分析，具體使用權(quán)利要求1所述的多模塊全橋隔離DC-DC變換器輕載功率協(xié)同控制方法進行分析，決策實際應(yīng)當投入工作的模塊，并得到各輸出并聯(lián)模塊傳輸功率量；

所述相移控制量計算模塊(04)，用于對輸入電壓、輸出電壓以及輕載功率協(xié)同控制模塊(03)輸出的傳輸功率量進行簡化運算，得到實時的相移控制量；

所述調(diào)制模塊(05)，用于根據(jù)計算得到的相移控制量得到全橋隔離DC-DC變換器的開關(guān)器件脈沖控制信號。