[發(fā)明專利]一種ISOS組合型DC/DC變換器的均壓控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710894168.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN107612344B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳丹;袁曉冬;李強(qiáng);韓華春;呂振華;黃地
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種ISOS組合型DC/DC變換器的輸入均壓控制方法，通過對(duì)變換器的輸入電壓分別獨(dú)立計(jì)算，判斷單模塊變換器是否偏離電壓平衡工作點(diǎn)。當(dāng)某個(gè)DC/DC變換器偏離電壓平衡工作點(diǎn)時(shí)，采用拓展移相控制方法，通過閉環(huán)控制調(diào)整其輸入電壓，迫使該DC/DC變換器回到電壓平衡工作點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)輸入均壓。拓展移相控制方法在DC/DC變換中能夠改善功率回流，針對(duì)ISOS組合型DC/DC變換器，采用該控制方法可以調(diào)整傳輸功率，保證各模塊之間的功率均衡，實(shí)現(xiàn)輸入電壓均分和輸出電壓穩(wěn)定；本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，控制簡(jiǎn)單，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流變換領(lǐng)域，尤其涉及一種ISOS組合型DC/DC變換器的均壓控制方法。

背景技術(shù)

隨著當(dāng)前工業(yè)的不斷發(fā)展，人類對(duì)電力的需求日益增加。傳統(tǒng)的交流輸電技術(shù)出現(xiàn)越來越多的不足，使直流輸電技術(shù)得到了快速的發(fā)展。與交流輸電相比，直流輸電克服了輸電線路中的電感損耗，只有導(dǎo)線電阻的損耗；直流輸電的線路造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用較低，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在一定的功率范圍內(nèi)，直流輸電等價(jià)距離遠(yuǎn)大于交流輸電，而且直流輸電更易于實(shí)現(xiàn)地下或海底電纜輸電，可預(yù)見發(fā)展直流輸電的必要性。

而直流DC/DC變換器作為直流輸電技術(shù)的核心內(nèi)容，得到廣泛的研究。DC/DC變換技術(shù)主要依托電力電子技術(shù)的快速發(fā)展而不斷進(jìn)步，電力電子裝置也在朝著集成化、模塊化和高頻化的方向發(fā)展。將多個(gè)基本的DC/DC變換器通過串聯(lián)和并聯(lián)的方式來滿足不同需求已經(jīng)成為當(dāng)前電力電子集成技術(shù)的一個(gè)重要研究點(diǎn)。

DC/DC串聯(lián)組合型結(jié)構(gòu)主要分為兩類，即ISOP(串聯(lián)輸入并聯(lián)輸出)和ISOS(串聯(lián)輸入和串聯(lián)輸出)結(jié)構(gòu)，其中ISOP組合型變換器適用于高電壓輸入和大電流輸出的場(chǎng)合，例如軌道交通行業(yè)，而ISOS組合型變換器適用于輸入輸出電壓都較高的場(chǎng)合，例如直流輸電系統(tǒng)中電壓等級(jí)的變換。

對(duì)于ISOS組合型的DC/DC變換器，其關(guān)鍵技術(shù)就輸要保證輸入輸出電壓的均分，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定工作，抑制各單模塊之間的功率環(huán)流。而當(dāng)前針對(duì)ISOS組合變換器的研究相對(duì)較少，美國(guó)利桑納州立大學(xué)的Ayyanar教授提出了一種三環(huán)控制方法，包括了系統(tǒng)輸出電壓、模塊輸入電壓和輸出電流三閉環(huán)，保證整個(gè)變換器的系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定、輸入電壓和輸出電壓的均分。東南大學(xué)陳武教授針對(duì)DC/DC的四種結(jié)構(gòu)提出了采用雙閉環(huán)控制的通用均壓方法。上述方法針對(duì)非移相DC/DC變換器具有很好的通用性，但移相控制DC/DC變換器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生功率回流，會(huì)影響均壓效果，造成系統(tǒng)的輸入輸出電壓不能均分。

針對(duì)ISOS組合型DC/DC變換器，當(dāng)前提出的均壓控制方法較多，但這些方法控制量只有一個(gè)，應(yīng)用在移相DC/DC變換中會(huì)產(chǎn)生較大功率回流問題。而多重移相能夠很好的抑制功率回流，減小電流應(yīng)力。本發(fā)明結(jié)合拓展移相控制策略對(duì)ISOS組合型DC/DC變換器的均壓策略進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的問題，本發(fā)明提供一種ISOS組合型DC/DC變換器的均壓控制方法，使ISOS組合變換器各模塊之間功率均衡，輸入輸出電壓能夠均分，且單模塊DC/DC變換器的功率回流在拓展移相控制下功率回流得到抑制，為達(dá)此目的，本發(fā)明提供一種ISOS組合型DC/DC變換器的均壓控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種ISOS組合型DC/DC變換器的均壓控制方法，包括以下步驟，

S01，構(gòu)建單模塊的DC/DC變換器；

S02，n個(gè)單模塊的DC/DC變換器構(gòu)建n模塊的ISOS組合型的DC/DC變換器；n個(gè)單模塊的DC/DC變換器的兩端通過電容串聯(lián)連接后，一側(cè)為輸入電壓端，輸入電壓端連接輸入均壓控制器，另一側(cè)為輸出電壓端，輸出電壓端連接輸出電壓閉環(huán)控制器；