双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了双向DC/DC变换器级联系统的控制方法和装置，当接收到第一切换指令时，控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行，控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，当满足第一预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当接收到第二切换指令时，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行，控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，当满足第二预设条件时，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。本发明专利技术公开的控制方法和装置，实现了双向DC/DC变换器级联系统的运行模式的自由切换，并且可以避免中间级母线电容在切换过程中因电流过大出现损坏现象。

【技术实现步骤摘要】
双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置
本专利技术属于供电控制
，尤其涉及双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置。
技术介绍
现有的双向DC/DC变换器一般采用单级结构，或单路工作，或并联工作，拓扑结构和控制方法相对简单，但也存在着低升压比及效率低的限制。在高升压比时，对器件的要求会比较高，器件的自身损耗又会降低系统的效率。由于器件本身的限制，双向DC/DC变换器的升压比无法做到很高，不能满足高升压比的要求。考虑到单级双向DC/DC变换器的变压比有限，通过级联结构实现高变压比成为解决此问题的优选方案。目前出现的双向DC/DC变换器级联系统，由第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器构成，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侧，两级双向DC/DC变换器均可为非隔离的两电平结构或多电平结构。其基本结构如图1所示：C为中间级母线电容，VM为中间级母线电容C上的电压，也就是中间级母线的电压，Ka和Kb为第一级双向DC/DC变换器的接入开关（需要说明的是，第一级双向DC/DC变换器的接入开关的数量与第一级双向DC/DC变换器包含的拓扑的数量一致，若第一级双向DC/DC变换器为m路并联，则包含m个接入开关），Cbus为高压侧母线电容，Kc为Cbus的缓起开关，D1为二极管，R1为缓起电阻。双向DC/DC变换器级联系统的结构相对简单，易于扩展，但双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行需要可靠的控制方法来支撑。如何对双向DC/DC变换器级联系统进行运行模式切换控制，以使其可靠运行，是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置，以实现运行模式切换，保证双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制方法包括：在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到第一切换指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到第二切换指令时，执行以下步骤：控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；当满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。优选的，双向DC/DC变换器级联系统中，第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，在上述控制方法中，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。优选的，在上述控制方法中，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。优选的，在上述控制方法中，所述第一预设条件为所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值，或者为所述双向DC/DC变换器级联系统的中间级母线的电压达到第一电压阈值；所述第二预设条件为所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后的时间达到第二时间阈值，或者为所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。优选的，双向DC/DC变换器级联系统中的第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，上述控制方法还包括以下步骤：检测所述蓄电池的电压；当所述蓄电池的电压大于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制；当所述蓄电池的电压小于或等于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。另一方面，本专利技术公开一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制装置包括：控制指令获取单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；第一控制单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当所述控制指令获取单元接收到第一切换指令时，控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；第二控制单元，用于在所述第一控制单元控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；第三控制单元，用于在所述第二控制单元控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；第四控制单元，用于在满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；第五控制单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当所述控制指令获取单元接收到第二切换指令时，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；第六控制单元，用于在所述第五控制单元控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；第七控制单元，用于在所述第六控制单元控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；第八控制单元，用于在满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。优选的，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，上述控制装置还包括第九控制单元，所述第九控制单元用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。优选的，上述控制装置还包括第十控制单元，所述第十控制单元用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，其特征在于，所述控制方法包括：在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到第一切换指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到第二切换指令时，执行以下步骤：控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；当满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

【技术特征摘要】
1.一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，其特征在于，所述控制方法包括：在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到第一切换指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到第二切换指令时，执行以下步骤：控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；当满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；其中，所述第一预设条件为所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值，或者为所述双向DC/DC变换器级联系统的中间级母线的电压达到第一电压阈值；所述第二预设条件为所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后的时间达到第二时间阈值，或者为所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。2.根据权利要求1所述的控制方法，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，其特征在于，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。4.根据权利要求1所述的控制方法，所述第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池，其特征在于，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，所述控制方法还包括以下步骤：检测所述蓄电池的电压；当所述蓄电池的电压大于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制；当所述蓄电池的电压小于或等于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。5.一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，其特征在于，所述控制装置包括：控制指令获取单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦虎，胡兵，刘宝其，柳萌，薛丽英，程慕宇，宗艳玲，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34