[發明專利]一種用于改善功率變換器性能的系統

在審

• 申請號: 201810502134.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN110535327A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 陳杰
• 申請（專利權）人: 陳杰
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于改善功率變換器性能的系統，包括功率變換器和控制系統，所述控制系統包括數字參考信號發生器、F/V變換器、第一PI控制器、控制信號組合器、PCM控制器和第二PI控制器；本發明在最大峰值功率跟蹤操作模式和輸出電壓操作模式下操作，通過數字參考信號以及第一PI控制器和第二PI控制器，可以通過控制系統實現數字和模擬控制的組合，從而增加與功率變換器控制系統一起使用的功率變換器的性能。

技術領域

本發明涉及電力設備技術領域，具體涉及一種用于改善功率變換器性能的系統。

背景技術

存在可與功率變換器一起使用的幾個不同類型的控制系統。用于功率變換器的一個常用類型的控制系統是峰值電流模式(PCM)控制系統，其通常利用模擬部件將控制信號提供至功率變換器使達到期望的輸出性能。盡管在許多應用中通常有效，但是當利用諸如可再生能源(例如，光電池、燃料電池和風力發電機)的可變電源時難以應用PCM控制系統。因此，已經在這些應用中代替PCM控制系統利用了最大峰值功率跟蹤(MPPT)控制系統。

由于在MPPT控制系統中執行的計算的性質，這種控制系統經常在諸如微處理器和/或數字信號處理器(DSP)的數字系統中實施。通常，MPPT控制系統使用擾動觀察控制方案以便將控制信號提供至功率變換器，使得在功率變換器的輸出端處達到最大可能的功率量。然而，當與常規的模擬控制系統相比時，數字(例如，基于DSP的)MPPT控制系統對于諸如負荷阻抗變化的外部事件通常遭受減少的帶寬和相對緩慢的瞬態反應時間。進一步地，與常規的模擬控制系統相比，數字MPPT控制系統在設計和實施方面相對耗費時間。

因此，存在對能夠實施MPPT控制方案而同時包含改善的瞬態反應時間和寬帶寬的用于功率變換器的控制系統的需要。

發明內容

針對上述現有技術存在的技術問題，本發明提成了一種用于改善功率變換器性能的系統。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于改善功率變換器性能的系統，包括功率變換器和控制系統，所述控制系統包括數字參考信號發生器、F/V變換器、第一PI控制器、控制信號組合器、PCM控制器和第二PI控制器；所述數字參考信號發生器被配置為從功率變換器接收輸出電壓，并且基于輸出電壓和當前選擇的數字參考信號發生器的操作模式而在MPPT操作模式與輸出電壓控制操作模式之間進行選擇；所述數字參考信號發生器產生一個參考頻率，該參考頻率被F/V變換器接收，F/V變換器將參考頻率變換為參考輸入電壓，參考輸入電壓被提供給第一PI控制器，同時第一PI控制器接收輸入電壓，輸出第一控制信號至控制信號組合器的第一輸入端，第二PI控制器接收參考輸出電壓和輸出電壓，輸出第二控制信號至控制信號組合器的第二輸入端，控制信號組合器的輸出端耦接至PCM控制器，該PCM控制器的輸出端耦接至功率變換器。

進一步，所述功率變換器，被配置為接收輸入電壓和輸入電流并且提供輸出電壓。

本發明具有如下的優點和有益效果：

本發明通過使用如上所述的數字參考信號以及第一PI控制器和第二PI控制器，可以通過控制系統實現數字和模擬控制的組合，從而增加與功率變換器控制系統一起使用的功率變換器的性能。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1示出了本發明的一個實施方式的系統框圖。

圖2示出了本發明的圖1中所述的系統中的第一PI控制器和第二PI控制器的原理框圖。

圖3示出了根據本公開的一個實施方式的最大峰值功率跟蹤(MPPT)控制方法的流程圖。

圖4示出了根據本公開的一個實施方式的組合的MPPT控制方法和輸出電壓控制方法的流程圖。