一种多模式控制方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种多模式控制方法和装置，该方法包括：确定被控电路当前的工作模式；其中，预先为被控电路设定多种工作模式，不同工作模式的运行区域以满足被控电路性能最优化为目标进行划分，不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定；确定被控电路当前的运行状态；根据被控电路当前的运行状态，判断被控电路是否满足从当前的工作模式切换到另一工作模式的条件；若满足，控制被控电路从当前的工作模式切换到所述另一工作模式，以提高电力电子电路对复杂应用场合的适应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种多模式控制方法和装置
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种多模式控制方法和装置。
技术介绍
随着电力电子技术应用场合的复杂化，有些电力电子电路传统的工作模式已无法满足目前的工作需求。举例说明，全桥型Buck-Boost电路拓扑结构如图1所示，可看作是Buck半桥和Boost半桥的级联，具体的：S1和S2是Buck半桥的上管和下管，S4和S3是Boost半桥的上管和下管，L1是两半桥的公共电感。全桥型Buck-Boost电路通常工作在同一半桥的上管和下管交替导通，不同半桥的上管和下管同时导通的模式下，其工作原理为：在S1和S3导通期间，输入电压加在电感L1上，电感电流上升电感储能；在S2和S4导通期间，输出电压加在电感L1上，电感电流下降电感释放能量。这种工作模式非常简单，但却是建立在电感L1每个开关周期先储能再释放能量的基础上实现的，电感的纹波电流很大，造成了过多的磁芯损耗和导通损耗，同时滤波的压力也较大。此外，由于S1～S4每个周期都开关一次，也造成了开关损耗较大。可见，全桥型Buck-Boost电路在这种传统的工作模式下运行会造成效率低下，无法满足对电路效率要求较高的场合的工作需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种多模式控制方法和装置，以提高电力电子电路对复杂应用场合的适应能力。一种多模式控制方法，包括：确定被控电路当前的工作模式；其中，预先为被控电路设定多种工作模式，不同工作模式的运行区域以满足被控电路性能最优化为目标进行划分，不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定；确定被控电路当前的运行状态；根据被控电路当前的运行状态，判断被控电路是否满足从当前的工作模式切换到另一工作模式的条件；若满足，控制被控电路从当前的工作模式切换到所述另一工作模式。其中，所述被控电路为全桥型Buck-Boost电路。其中，所述满足被控电路性能最优化，包括：使所述全桥型Buck-Boost电路达到最高效率。其中，所述全桥型Buck-Boost电路具有Buck模式、boost模式和直通模式三种工作模式，具体的：所述Buck模式，是指S1和S2交替导通，S3常断，S4常通，在S1的占空比大于第一预设值时，随S1占空比的增大降低开关频率的状态；所述boost模式，是指S1常通，S2常断，S3和S4交替导通，在S3的占空比小于第二预设值时，随S3占空比的减小降低开关频率的状态；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常断的状态；S1和S2是所述全桥型Buck-Boost电路中的Buck半桥的上管和下管，S4和S3是所述全桥型Buck-Boost电路中的Boost半桥的上管和下管。对应的，所述不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定，包括：被控电路工作在buck模式时，当S1的占空比增大至第三预设值或开关频率降低至第四预设值时，进入直通模式；被控电路工作在boost模式时，当S3的占空比减小至第五预设值或开关频率降低至第六预设值时，进入直通模式；进入直通模式后，在检测到输入电压变化量超过一定值时进入buck或boost模式。或者，所述全桥型Buck-Boost电路具有Buck-boost模式、Buck模式、boost模式和直通模式四种工作模式，具体的：所述Buck-boost模式，是指S1和S3同时导通，S2和S4同时导通，S1和S2交替导通，随S1占空比的增大降低开关频率的状态；所述Buck模式，是指S1和S2交替导通，S3常断，S4常通的状态；所述boost模式，是指S1常通，S2常断，S3和S4交替导通的状态；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常断的状态；S1和S2是所述全桥型Buck-Boost电路中的Buck半桥的上管和下管，S4和S3是所述全桥型Buck-Boost电路中的Boost半桥的上管和下管。对应的，所述不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定，包括：被控电路工作在buck模式时，当S1的占空比大于第一预设值时，进入Buck-Boost模式，当S1的占空比增大至第二预设值或开关频率降低至第三预设值时，进入直通模式；被控电路工作在Boost模式时，当S3的占空比小于第四预设值时，进入Buck-Boost模式，当S3的占空比降低至第五预设值或开关频率降低至第六预设值时，进入直通模式；进入直通模式后，在检测到输入电压变化量超过一定值时进入buck模式、boost模式或Buck-Boost模式。或者，所述全桥型Buck-Boost电路具有Buck-boost模式、Buck模式、boost模式和直通模式四种工作模式，具体的：所述Buck-Boost模式，是指S1和S3同时导通，S2和S4同时导通，S1和S2交替导通，随S1占空比的增大或随S3占空比的减小降低开关频率的状态；所述Buck模式，是指S1和S2交替导通，S3常断，S4常通，当S1的占空比大于第一预设值时随S1占空比的增大降低开关频率的状态；所述boost模式，是指S1常通，S2常断，S3和S4交替导通，当S3的占空比小于第二预设值时随S3占空比的减小降低开关频率的状态；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常断的状态；S1和S2是所述全桥型Buck-Boost电路中的Buck半桥的上管和下管，S4和S3是所述全桥型Buck-Boost电路中的Boost半桥的上管和下管。对应的，所述不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定，包括：被控电路工作在buck模式时，当S1的占空比增大至第三预设值时，进入Buck-Boost模式，当S1的占空比增大至第四预设值或开关频率降低至第五预设值时，进入直通模式；被控电路工作在Boost模式时，当S3的占空比减小至第六预设值时，进入Buck-Boost模式，当S3的占空比的减小至第七预设值或开关频率降低至第八预设值时，进入直通模式；进入直通模式后，在检测到输入电压变化量超过一定值时进入buck模式、boost模式或Buck-Boost模式。一种多模式控制装置，包括：工作模式确定单元，用于确定被控电路当前的工作模式；其中，预先为被控电路设定多种工作模式，不同工作模式的运行区域以满足被控电路性能最优化为目标进行划分，不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定；运行区域确定单元，用于确定被控电路当前的运行状态；切换控制单元，用于根据被控电路当前的运行状态，判断被控电路是否满足从当前的工作模式切换到另一工作模式的条件；若满足，控制被控电路从当前的工作模式切换到所述另一工作模式。从上述的技术方案可以看出，对于任一电力电子电路，本专利技术首先为其找到多种工作模式，分析各种工作模式的优缺点，然后针对该电力电子电路运行状态的变化切换到最佳的工作模式，实现该电力电子电路性能最优化。相对于仅工作于单一工作模式的情况，本专利技术通过多模式切换提高了该电力电子电路在复杂应用场合下的适应能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模式控制方法，其特征在于，包括：确定被控电路当前的工作模式；其中，预先为被控电路设定多种工作模式，不同工作模式的运行区域以满足被控电路性能最优化为目标进行划分，不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定；确定被控电路当前的运行状态；根据被控电路当前的运行状态，判断被控电路是否满足从当前的工作模式切换到另一工作模式的条件；若满足，控制被控电路从当前的工作模式切换到所述另一工作模式。

【技术特征摘要】
1.一种多模式控制方法，其特征在于，包括：确定被控电路当前的工作模式；其中，预先为被控电路设定多种工作模式，不同工作模式的运行区域以满足被控电路性能最优化为目标进行划分，不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定；确定被控电路当前的运行状态；根据被控电路当前的运行状态，判断被控电路是否满足从当前的工作模式切换到另一工作模式的条件；若满足，控制被控电路从当前的工作模式切换到所述另一工作模式。2.根据权利要求1所述的多模式控制方法，其特征在于，所述被控电路为全桥型Buck-Boost电路。3.根据权利要求2所述的多模式控制方法，其特征在于，所述满足被控电路性能最优化，包括：使所述全桥型Buck-Boost电路达到最高效率。4.根据权利要求3所述的多模式控制方法，其特征在于，所述全桥型Buck-Boost电路具有Buck模式、boost模式和直通模式三种工作模式，具体的：所述Buck模式，是指S1和S2交替导通，S3常断，S4常通，在S1的占空比大于第一预设值时，随S1占空比的增大降低开关频率的状态；所述boost模式，是指S1常通，S2常断，S3和S4交替导通，在S3的占空比小于第二预设值时，随S3占空比的减小降低开关频率的状态；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常断的状态；其中，S1和S2是所述全桥型Buck-Boost电路中的Buck半桥的上管和下管，S4和S3是所述全桥型Buck-Boost电路中的Boost半桥的上管和下管。5.根据权利要求4所述的多模式控制方法，其特征在于，所述不同工作模式间切换的条件根据各运行区域的边界值进行确定，包括：被控电路工作在buck模式时，当S1的占空比增大至第三预设值或开关频率降低至第四预设值时，进入直通模式；被控电路工作在boost模式时，当S3的占空比减小至第五预设值或开关频率降低至第六预设值时，进入直通模式；进入直通模式后，在检测到输入电压变化量超过一定值时进入buck或boost模式。6.根据权利要求3所述的多模式控制方法，其特征在于，所述全桥型Buck-Boost电路具有Buck-boost模式、Buck模式、boost模式和直通模式四种工作模式，具体的：所述Buck-boost模式，是指S1和S3同时导通，S2和S4同时导通，S1和S2交替导通，随S1占空比的增大降低开关频率的状态；所述Buck模式，是指S1和S2交替导通，S3常断，S4常通的状态；所述boost模式，是指S1常通，S2常断，S3和S4交替导通的状态；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常断的状态；其中，S1和S2是所述全桥型Buck-Boost电路中的Buck半桥的上管和下管，S4和S3是所述全桥型Buck-Boost电路中的Boost半桥的上管和下管。7.根据权利要求6所述的多模式控...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷雨，谢晶晶，徐君，
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