基于参数最优化方法的变换器并联系统的效率优化方法技术方案

技术编号:24944962 阅读:83 留言:0更新日期:2020-07-17 22:35
本发明专利技术提供了一种基于参数最优化方法的变换器并联系统的效率优化方法,建立Buck变换器并联系统的效率优化问题数学模型,通过采用代入消元法消除了并联系统效率优化问题中对优化变量的等式约束,通过采用变量替换法消除了并联系统效率优化问题中对优化变量的不等式约束,将并联系统效率优化有约束问题转化为无约束优化问题,求解满足变换器并联系统运行效率最高的各并联模块的电流分配值。本发明专利技术通过采用代入消元法和变量替换法,将Buck变换器并联系统的效率优化问题转化为无约束优化问题,获得了变换器并联系统效率优化的解析表达式求解方法,实现了按各并联模块运行性能进行电流分配的目的,提高了变换器并联系统的运行效率。

【技术实现步骤摘要】
基于参数最优化方法的变换器并联系统的效率优化方法
本专利技术涉及变换器
,尤其是一种DC-DC变换器效率优化方法。
技术介绍
DC-DC开关变换器是开关电源的主要组成部分,其在航空航天、通信、计算机等各个领域得到了广泛的应用。随着变换器的发展,为了解决单个变换器不断增加的电流应力、热应力以及价格昂贵的功率开关器件等问题,多个电源模块并联技术在直流变换器中得到广泛的采用。目前对并联DC-DC变换器的电流控制方法的研究已经有了一系列的结果,主要可以分为:输出阻抗法、主从设置法、有源均流法等。已提出的控制方法各有特色,但它们提出的基本出发点是一致的,并联模块平均分担负载电流。随着人类社会的发展,能量的不断消耗引发了世界范围的能源危机和环境污染,在全社会呼吁节能环保的趋势下,优化DC-DC变换器的运行特性,提高变换器的转换效率以实现电子设备的高能效显得至关重要。DC-DC变换器组成的分布式电源系统中,可选择功率等级相同或不同的变换器模块,功率等级不同模块的运行效率也会有所区别。如果并联运行的变换器模块平均分担负载电流,势必本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于参数最优化方法的变换器并联系统的效率优化方法,其特征在于包括下述步骤:/n步骤1、建立Buck变换器并联系统的效率优化问题数学模型;/nBuck变换器并联系统效率η的计算式如下/n

【技术特征摘要】
1.一种基于参数最优化方法的变换器并联系统的效率优化方法,其特征在于包括下述步骤:
步骤1、建立Buck变换器并联系统的效率优化问题数学模型;
Buck变换器并联系统效率η的计算式如下



其中,Vo为系统的输出电压,Io为并联系统的负载电流,Ii为第i个并联模块的输出电流,i=1,2,…,n,n为并联模块数,αi、βi和γi分别为第i个并联模块的效率系数,效率系数值的计算公式如下所示:



其中,D为变换器系统的导通占空比,Roni为第i个并联模块开关器件的导通电阻,RLi为第i个并联模块的电感等效电阻,Vin为变换器系统的输入电压,toni为第i个并联模块开关器件的开通时间,toffi为第i个并联模块开关器件的关断时间,f为变换器系统的开关频率,Li为第i个并联模块的电感值,Von为第i个并联模块二极管的导通压降;
为使式(1)的并联系统效率取最大值,效率优化问题的数学模型描述为:
求解目标函数的最小值,目标函数的公式为:



约束条件为:



其中,IiN表示第i个并联模块的额定电流,Iid表示第i个并联模块电感电流连续的最小值;
步骤2、将带约束的效率优化问题转化为无约束问题;
利用等式约束消去目标函数中的第n个变量,即:



将式(4)代入式(3),则目标函数转化为:



利用式(6)所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李永峰宁超帆成军平
申请(专利权)人:西安捷航电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1