[發(fā)明專利]一種三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器開(kāi)關(guān)管動(dòng)態(tài)休眠控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010036107.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111193397B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王朝強(qiáng);鄭堯;韓鶴光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川航電微能源有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 李想

本發(fā)明公開(kāi)了一種三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器開(kāi)關(guān)管動(dòng)態(tài)休眠控制方法，屬于飛機(jī)地面服務(wù)的技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：建立三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器工作在Boost模式或Buck模式下的數(shù)學(xué)模型；根據(jù)數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出雙閉環(huán)PI控制模型，并在雙閉環(huán)PI控制模型中配置有動(dòng)態(tài)休眠控制模型，動(dòng)態(tài)休眠控制模型以外環(huán)PI控制器輸出的電流內(nèi)環(huán)給定參考值i_b^*作為輸入，以給定電流參考值i_bref作為輸出；給定電流參考值i_bref經(jīng)過(guò)內(nèi)環(huán)PI控制器處理后，與經(jīng)過(guò)移相處理后的三角載波比較后產(chǎn)生PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的通斷，以達(dá)到通過(guò)增加電流環(huán)動(dòng)態(tài)休眠環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)切換開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)管在休眠狀態(tài)和工作狀態(tài)切換，從而提高整個(gè)的飛機(jī)地面靜變電源系統(tǒng)的使用壽命年限的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛機(jī)地面服務(wù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器開(kāi)關(guān)管動(dòng)態(tài)休眠控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器控制方法均采用雙閉環(huán)PI控制方法，該控制方法在變換器工作時(shí)開(kāi)關(guān)管會(huì)處于不斷導(dǎo)通關(guān)斷的狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管損耗變大和工作壽命縮短，從而造成飛機(jī)地面靜變電源系統(tǒng)使用壽命的縮短，如圖1所示。

由于在具有儲(chǔ)能系統(tǒng)的飛機(jī)地面靜變電源系統(tǒng)中三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器具有較高的額定功率和直流母線電壓，對(duì)開(kāi)關(guān)管匹配要求極高。傳統(tǒng)三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器控制方法，要求三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器主功率電路開(kāi)關(guān)管不停地處于導(dǎo)通關(guān)斷狀態(tài)，導(dǎo)致主電路開(kāi)關(guān)管在選型上需要考慮較多的因素，造成生產(chǎn)和維護(hù)成本的增加且會(huì)降低設(shè)備使用壽命年限。

為解決上述問(wèn)題，亟待對(duì)傳統(tǒng)的三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器控制方法作出優(yōu)化和改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器開(kāi)關(guān)管動(dòng)態(tài)休眠控制方法以達(dá)到通過(guò)增加電流環(huán)動(dòng)態(tài)休眠環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)切換開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)管在休眠狀態(tài)和工作狀態(tài)切換，從而提高整個(gè)的飛機(jī)地面靜變電源系統(tǒng)的使用壽命年限的目的。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器開(kāi)關(guān)管動(dòng)態(tài)休眠控制方法，該方法包括：

建立三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器工作在Boost模式或Buck模式下的數(shù)學(xué)模型；

根據(jù)數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出雙閉環(huán)PI控制模型，并在雙閉環(huán)PI控制模型中配置有動(dòng)態(tài)休眠控制模型，動(dòng)態(tài)休眠控制模型以外環(huán)PI控制器輸出的電流內(nèi)環(huán)給定參考值i_b^*作為輸入，以給定電流參考值i_bref作為輸出；

給定電流參考值i_bref經(jīng)過(guò)內(nèi)環(huán)PI控制器處理后，與經(jīng)過(guò)移相處理后的三角載波比較后產(chǎn)生PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的通斷。

進(jìn)一步地，在Boost模式或Buck模式下的數(shù)學(xué)模型建立方法如下：

(1)假設(shè)三相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器工作某一靜態(tài)工作點(diǎn)；

(2)在靜態(tài)工作點(diǎn)施加一個(gè)低頻擾動(dòng)信號(hào)；

(3)列出在Boost模式下低頻信號(hào)擾動(dòng)后的電容電壓和電感電流的狀態(tài)空間平均方程；

(4)根據(jù)狀態(tài)空間平均方程得到近似小信號(hào)交流模型；

(5)通過(guò)拉式變換將近似小信號(hào)交流模型由時(shí)域模型變換至頻域模型；

(6)令控制擾動(dòng)量等于零，得到直流母線電壓對(duì)電感電流的傳遞函數(shù)Z(s)；令輸入電壓擾動(dòng)量等于零，得到輸出與占空比的傳遞函數(shù)G_vd(s)和輸入電流與占空比的傳遞函數(shù)G_gd(s)；