DCDC变换器的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质与流程

    技术2026-09-01  2


    本发明涉及电力电子,尤其涉及dc/dc变换器的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。


    背景技术:

    1、dc/dc变换器广泛应用在电力电子技术领域,目前的dc/dc变换器能够同时具有升压功能和降压功能,通过改变dc/dc变换器内部各开关管的导通状态来实现各功能的控制。

    2、然而目前对dc/dc变换器所采用的控制策略,容易导致dc/dc变换器出现工作稳定性差的问题。因此有必要提出一种新的控制策略,来保证dc/dc变换器的工作稳定性。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供一种dc/dc变换器的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质,能够提高dc/dc变换器的工作稳定性。

    2、为解决上述技术问题,一方面,本发明提供一种dc/dc变换器的控制方法,应用于dc/dc变换器,其中dc/dc变换器包括依次连接的低压侧电容、开关管电路以及高压侧电容,开关管电路包含电感和开关管。控制方法包括:利用电流控制器,基于dc/dc变换器中的低压侧电感电流参考值和低压侧电感电流,确定初始占空比;利用中点电位平衡控制器,基于中点电位参考值和中点电位偏移值,确定修正占空比;利用修正占空比对初始占空比进行修正,确定目标占空比;基于目标占空比以及与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号控制开关管电路内各开关管的通断。

    3、根据本发明的一些实施例,开关管电路包含第一开关管和第二开关管,基于目标占空比下的pwm信号以及与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号控制开关管电路内各开关管的通断的步骤,包括:向开关管电路中的第一开关管输出目标占空比下的pwm信号,向开关管电路中的第二开关管输出与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号。

    4、根据本发明的一些实施例,开关管电路包含两个第一开关管和两个第二开关管,目标占空比包含高占空比和低占空比;基于目标占空比以及与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号控制开关管电路的通断的步骤,包括:利用高占空比下的pwm信号和低占空比下的pwm信号,分别控制两个第一开关管的通断;利用与高占空比下的pwm信号互补的pwm信号和与低占空比下的pwm信号互补的pwm信号,分别控制两个第二开关管的通断。

    5、根据本发明的一些实施例,利用修正占空比对初始占空比进行修正,确定目标占空比的步骤,包括:基于低压侧电感电流参考值,对修正占空比和初始占空比进行加权求和,得到高占空比和低占空比。

    6、根据本发明的一些实施例,基于低压侧电感电流参考值,对修正占空比和初始占空比进行加权求和,得到高占空比和低占空比的步骤,包括:响应于低压侧电感电流参考值大于零,将初始占空比与修正占空比之差作为高占空比,将初始占空比与修正占空比之和作为低占空比;响应于低压侧电感电流参考值小于零,将初始占空比与修正占空比之和作为高占空比,将初始占空比与修正占空比之差作为低占空比。

    7、根据本发明的一些实施例,dc/dc变换器包括并联的两个开关管电路;向开关管电路中的第一开关管输出目标占空比下的pwm信号的步骤包括:分别向各开关管电路中的第一开关管输出目标占空比下的pwm信号;向开关管电路中的第二开关管输出与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号的步骤包括:分别向各开关管电路中的第二开关管输出与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号。

    8、根据本发明的一些实施例,低压侧电感电流参考值是利用以下步骤确定得到的:利用电压控制器,基于下垂系数、高压侧输出电流滤波值、直流高压侧电压参考值以及高压侧输出电压值,确定电压参数;基于电压参数、电流前馈系数和高压侧输出电流滤波值,确定低压侧电感电流参考值。

    9、根据本发明的一些实施例,基于电压参数、电流前馈系数和高压侧输出电流滤波值,确定低压侧电感电流参考值的步骤,包括:利用下式(1)得到低压侧电感电流参考值:

    10、ilref=ux+kf*io-lpf (1)

    11、其中在上式(1)中,ilref为低压侧电感电流参考值,ux为电压参数,kf为电流前馈系数,io-lpf为高压侧输出电流滤波值。

    12、第二方面,本发明实施例提供一种dc/dc变换器的控制装置,包括:

    13、第一确定模块,用于利用电流控制器,基于dc/dc变换器中的低压侧电感电流参考值和低压侧电感电流,确定初始占空比;其中dc/dc变换器包括依次连接的低压侧电容、开关管电路以及高压侧电容,开关管电路包含电感和开关管。

    14、第二确定模块,用于利用中点电位平衡控制器,基于中点电位参考值和中点电位偏移值,确定修正占空比。

    15、修正模块,用于利用修正占空比对初始占空比进行修正,确定目标占空比。

    16、控制模块,用于基于目标占空比下的pwm信号以及与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号控制开关管电路内各开关管的通断。

    17、第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括:处理器;和存储器,在存储器中存储有计算机程序指令,

    18、其中,在所述计算机程序指令被所述处理器运行时,使得所述处理器执行如上述技术方案所述的dc/dc变换器的控制方法。

    19、第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时,使得所述处理器执行如上述技术方案所述的dc/dc变换器的控制方法。

    20、本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一:

    21、通过中点电位平衡控制器对初始占空比进行修正,生成目标占空比,实现直流母线总电压恒定与中点电位平衡,从而提高dc/dc变换器的工作稳定性。而且利用目标占空比以及与目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号控制开关管电路内各开关管的通断,能够简化控制流程,保证控制稳定性,进一步提高dc/dc变换器的工作稳定性。

    22、此外,通过将一个开关管的占空比增大,另一个开关管的占空比减小,能够使电感电流给电压较小的电容充电时间较长,从而实现两电容电压平衡的目的,进一步提高dc/dc变换器的工作稳定性。

    23、此外,通过将低压侧电感电流参数值作为占空比修正的参考标准,能够自适应调节目标占空比的大小,实现各开关管通断状态的调整,从而实现dc/dc变换器的工作模式切换。



    技术特征:

    1.一种dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,应用于dc/dc变换器,其中所述dc/dc变换器包括依次连接的低压侧电容、开关管电路以及高压侧电容,所述开关管电路包含电感和开关管;所述方法包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,所述开关管电路包含第一开关管和第二开关管,所述基于所述目标占空比下的pwm信号以及与所述目标占空比下的pwm信号互补的pwm信号控制所述开关管电路内各开关管的通断的步骤,包括:

    3.根据权利要求1所述的dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,所述开关管电路包含两个第一开关管和两个第二开关管,所述目标占空比包含高占空比和低占空比;

    4.根据权利要求3所述的dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,所述利用所述修正占空比对所述初始占空比进行修正,确定目标占空比的步骤,包括:

    5.根据权利要求4所述的dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,所述基于所述低压侧电感电流参考值,对所述修正占空比和所述初始占空比进行加权求和,得到所述高占空比和所述低占空比的步骤,包括:

    6.根据权利要求2所述的dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,所述dc/dc变换器包括并联的两个开关管电路;

    7.根据权利要求1所述的dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,所述低压侧电感电流参考值是利用以下步骤确定得到的:

    8.根据权利要求7所述的dc/dc变换器的控制方法,其特征在于,所述基于所述电压参数、电流前馈系数和所述高压侧输出电流滤波值,确定所述低压侧电感电流参考值的步骤,包括:

    9.一种dc/dc变换器的控制装置,其特征在于,包括:

    10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器;和存储器,在所述存储器中存储有计算机程序指令,

    11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器运行时,使得所述处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的dc/dc变换器的控制方法。


    技术总结
    本发明涉及电力电子技术领域,具体提供一种DC/DC变换器的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质,DC/DC变换器的控制方法包括:利用电流控制器,基于DC/DC变换器中的低压侧电感电流参考值和低压侧电感电流,确定初始占空比;利用中点电位平衡控制器,基于中点电位参考值和中点电位偏移值,确定修正占空比;利用修正占空比对初始占空比进行修正,确定目标占空比;基于目标占空比以及与目标占空比下的PWM信号互补的PWM信号控制开关管电路内各开关管的通断。通过上述方式,本申请能够提高DC/DC变换器的工作稳定性。

    技术研发人员:郭井宽,翟登辉,郝正虎,李万杰,谢卫华
    受保护的技术使用者:中国电气装备集团科学技术研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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