[發明專利]一種雙有源全橋DC-DC變換器混合控制方法及系統

有效

• 申請號: 202310555795.1
• 申請日: 2023-05-17
• 公開（公告）號: CN116317608B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 楊潔;李亞馨;趙紅生;張茂松;夏方舟;邵非凡;徐敬友
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/00
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 高琴

1.一種雙有源全橋DC-DC變換器混合控制方法，其特征在于，

所述控制方法包括；

S1、計算雙有源全橋DC-DC變換器的前饋移相比和反饋移相比，其中，所述反饋移相比的計算方法包括：

S11、構建雙有源全橋DC-DC變換器的擾動模型，包括：

S111、基于雙有源全橋DC-DC變換器的應用場景分析判定是否能夠準確定位擾動源，若能夠準確定位擾動源，則進入S112；若不能準確定位擾動源，則進入S113；

S112、基于雙有源全橋DC-DC變換器的擾動特性判斷擾動類型，若擾動相較于應用場景無明顯變化，則判定為常值擾動，并進入S115；否則進入S113；

S113、基于應用環境和擾動特性確定理論擾動基礎，包括：

對雙有源全橋DC-DC變換器進行開環虛擬運行，觀測開環虛擬運行過程中雙有源全橋DC-DC變換器的擾動特性，基于擾動特性選擇適合的基礎擾動波形，并通過反向傅里葉級數選取對應的擾動序列，從而得到理論擾動基礎；

S114、對雙有源全橋DC-DC變換器進行開環虛擬運行，實時觀測采集虛擬運行狀態數據，并基于虛擬運行狀態數據以及理論擾動基礎修正擾動源內部參數，將修正后的擾動源作為下一周期的理論擾動基礎，其中，所述擾動源內部參數包括基礎擾動波形系數、擾動序列系數，基于虛擬運行狀態數據以及理論擾動基礎修正擾動源內部參數包括：

將理論擾動基礎進行傅里葉級數分解后作為實際擾動狀態，將虛擬運行狀態數據與實際擾動狀態進行對比補償，使虛擬運行狀態趨近于實際擾動狀態，其中，所述對比補償的方法包括：將虛擬運行狀態數據與實際擾動狀態對比，以確定與實際擾動狀態差別較大的頻率，然后對擾動序列進行對應頻率的修正；

S115、基于修正后的擾動源內部參數確定擾動的模型參數，即構建得到雙有源全橋DC-DC變換器的擾動模型；

S12、將所述擾動模型加入離散化雙有源全橋DC-DC變換器的數學模型中，得到如下數學模型：

d(t_k)＝D-D²；

上式中，u₀(t_k)、u₀(t_k+1)分別為當前時刻、下一時刻的電壓矩陣，A、B、C為系統矩陣，d(t_k)為當前時刻的控制量，u₀(t_k)為當前時刻的輸出電壓，p(t_k)為當前時刻的輸出擾動，a、b、c為系統參數，b₂、c₂分別為輸入擾動、輸出擾動的模型參數，I為單位矩陣，R_L為輸出負載，f_S為開關管工作頻率，C₂為輸出側電容，L為變壓器漏感，n為變壓器變比，u_in為輸入電壓，D為前饋移相比；

S13、設計估計器實現雙有源全橋DC-DC變換器的狀態以及擾動估計；

S14、基于代價函數求取下一周期的最優移相比，即反饋移相比；

S2、基于前饋移相比和反饋移相比確定雙有源全橋DC-DC變換器兩個H橋之間的移相比；

S3、根據橋間移相比對雙有源全橋DC-DC變換器進行移相控制，以調整雙有源全橋DC-DC變換器的傳輸功率。

2.根據權利要求1所述的一種雙有源全橋DC-DC變換器混合控制方法，其特征在于，

所述S14中，代價函數為：

上式中，J(k)為當前時刻的代價函數，為未來第i個時刻的輸出電壓參考值，u₀(t_k+i|t_k)為未來第i個時刻的預測輸出電壓，r_j為控制量的抑制權重系數，d(t_k+j)為第j步的預測控制量，P、N分別為預測時域、控制時域。