[發(fā)明專利]級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的多模態(tài)平滑控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110174799.6
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112968604B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 馬伏軍;朱真;周思邈;林立恒;嚴格非;匡德興;黃格林;章程
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M3/06;H02M1/14
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

1.一種級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的多模態(tài)平滑控制方法，級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器包括兩組并聯(lián)的橋臂單元，第一組橋臂單元包括串聯(lián)的第一橋臂和第二橋臂，第二組橋臂單元包括串聯(lián)的第三橋臂和第四橋臂；每個橋臂與一個子電容單元并聯(lián)；同一組橋臂的兩個子電容單元串聯(lián)成一電容單元；其特征在于，包括以下步驟：

S1、將級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的工作狀態(tài)分為不同的模態(tài)，根據(jù)所述不同的模態(tài)和V_ctrl的大小，對調(diào)制信號d₁和d₂進行補償；其中，V_ctrl為電壓控制信號；

S2、對補償過后的調(diào)制信號d₁和d₂增加均壓控制信號，生成各橋臂的調(diào)制信號，調(diào)制產(chǎn)生PWM驅(qū)動信號，并在死區(qū)附近增加滯環(huán)控制環(huán)節(jié)，驅(qū)動級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的各開關管；步驟S1中，所述不同的模態(tài)包括：

模態(tài)1：兩個電容單元的電容電壓差小于設置閾值△V，電容電壓平衡控制信號為0；

模態(tài)2：第一電容單元的電容電壓差大于設置閾值△V，第二電容單元的電容電壓差小于設置閾值△V，第一電容單元需均壓控制；

模態(tài)3：第一電容單元的電容電壓差小于設置閾值△V，第二電容單元的電容電壓差大于設置閾值△V，第二電容單元需均壓控制；

模態(tài)4：兩個電容單元的電容電壓差均大于設置閾值△V，兩個電容單元均需均壓控制；

對調(diào)制信號d₁和d₂進行補償?shù)木唧w實現(xiàn)過程包括：

在模態(tài)1時：

在模態(tài)2時：

在模態(tài)3時：

在模態(tài)4時：

其中，D_z1和D_z2為死區(qū)時間占比，d_1min、d_1max分別為調(diào)制信號d₁的上限和下限；d_2min和d_2max分別為調(diào)制信號d₂的上限和下限。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的多模態(tài)平滑控制方法，其特征在于，△V取值為30。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的多模態(tài)平滑控制方法，其特征在于，D_z1和D_z2取值分別為0.964和0.036；d_1min、d_1max、d_2min和d_2max取值分別為0.1、0.9、0.1、0.9。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的多模態(tài)平滑控制方法，其特征在于，各橋臂的調(diào)制信號計算公式為：

第一橋臂的調(diào)制信號d₁₁＝d₁+△d₁；

第二橋臂的調(diào)制信號d₁₂＝d₁-△d₁；

第三橋臂的調(diào)制信號d₂₁＝d₂+△d₂；

第四橋臂的調(diào)制信號d₂₁＝d₂-△d₂；

其中，△d₁和△d₂為電容電壓均衡信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的級聯(lián)型三電平BUCK-BOOST變換器的多模態(tài)平滑控制方法，其特征在于，步驟S2中，當V_ctrl＝d_1max或V_ctrl＝1+d_2min時，判定為在死區(qū)附近。