一种DCDC环路并联控制方法技术

本发明专利技术提供一种DCDC环路并联控制方法，应用于DCDC环路并联控制系统，DCDC环路并联控制系统包括预设个环路；预设个环路并联，且预设个与被控电气信号的个数相等，每一环路对应控制一被控电气信号；DCDC环路并联控制方法包括以下步骤：将每一被控电气信号的实时误差分别输入至对应的环路；对每一环路的输出值分别进行归一处理，获取每一环路对应的开关占空比；基于每一环路对应的开关占空比控制DCDC开关器件的导通时间；本发明专利技术采用多环路并联的DCDC控制方式，可保证DCDC输入、输出电压、电流等多个电气信号同时满足要求，避免触发故障造成设备损坏或系统停机，避免了环路多级串联，降低设计难度，缩短研发周期，提高DCDC运行稳定性。提高DCDC运行稳定性。提高DCDC运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种DCDC环路并联控制方法


[0001]本专利技术涉及电学领域，尤其涉及直流变换技术，特别是一种DCDC环路并联控制方法。

技术介绍

[0002]DCDC作为直流变换器，在能源领域有广泛应用，其输入输出均为直流电，但电压等级和电流能力不同，DCDC的核心功能通常为稳压、稳流或恒功率输出，一般采用闭环反馈控制，实现被控电气量的稳定输出；DCDC应用场景多样，被控电气信号不唯一，包括输入电压、输入电流、输入功率、输出电压、输出电流、输出功率等。
[0003]现有DCDC常采用一端的电流或电压作为被控参数，其他电气信号仅作为保护输入，只有在达到保护阈值时才切断或降低DCDC功率，但控制器稳定性差，易触发保护造成停机和设备故障。
[0004]另有方案采用多级闭环的方式，如电压环的输出结果作为电流环的输入，可同时控制电压和电流不超过限值，但由于环路串联，外环的输出作为内环的输入，当调节一个环路的参数时，另一环路的响应特性也会受到影响，因此需要对串联环路同时做参数整定，增加了参数整定难度，尤其当被控电气信号个数增加时，会提高控制复杂度，降低系统稳定性。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种DCDC环路并联控制方法，用于解决现有DCDC多个电气信号需同时受控，存在的系统控制复杂度增加，系统稳定性降低的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种DCDC环路并联控制方法，应用于DCDC环路并联控制系统，所述DCDC环路并联控制系统包括预设个环路；预设个所述环路并联，且所述预设个与被控电气信号的个数相等，每一所述环路对应控制一所述被控电气信号；所述DCDC环路并联控制方法包括以下步骤：将每一所述被控电气信号的实时误差分别输入至对应的所述环路；对每一所述环路的输出值分别进行归一处理，获取每一所述环路对应的开关占空比；基于每一所述环路对应的开关占空比控制DCDC开关器件的导通时间。
[0007]于本专利技术的一实施例中，所述基于每一所述环路对应的开关占空比控制DCDC开关器件的导通时间包括以下步骤：从每一所述环路对应的开关占空比中选取最小值；根据所述最小值控制所述DCDC开关器件的导通时间。
[0008]于本专利技术的一实施例中，于同一时刻，所有所述环路中，只有对应的开关占空比最小的环路的状态为有效状态，其它环路的状态均为无效状态；所述方法还包括以下步骤：设置每一所述环路闭环输出的基础值和上限值；当环路的状态从有效状态变为无效状态时，将所述环路的积分部分复位，且所述环路对应的基础值和上限值均为新的状态为有效状态
的环路对应的开关占空比加预设占空比分度值；当环路的状态从无效状态变为有效状态时，所述环路对应的开关占空比在上一状态为有效状态的环路对应的开关占空比基础上连续变化。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述环路的调节计算公式为：
[0010][0011]其中，y(k)表示所述环路于k时刻的输出值；u(k)表示所述环路于k时刻的输入值；K
p
表示比例系数；K
i
表示积分系数；T
s
表示离散周期；u(i)表示所述环路于i时刻的输入值；i取1至k；当y(k)大于所述环路对应的上限值时，所述环路的输出值为所述上限值，同时，停止积分累加。
[0012]于本专利技术的一实施例中，在将每一所述被控电气信号的实时误差分别输入至对应的所述环路之前，所述方法还包括以下步骤：获取每一所述被控电气信号的实际值；将每一所述被控电气信号的实际值分别与相应的预设值做差，获取每一所述被控电气信号的实时误差。
[0013]于本专利技术的一实施例中，所述环路采用PI或PID数字控制方式。
[0014]如上所述，本专利技术所述的DCDC环路并联控制方法，具有以下有益效果：
[0015](1)与现有技术相比，本专利技术采用多环路并联的DCDC控制方式，可保证DCDC输入、输出电压、电流等多个电气信号同时满足要求，避免触发故障造成设备损坏或系统停机，避免了环路多级串联，降低设计难度，缩短研发周期，提高DCDC运行稳定性。
[0016](2)本专利技术中DCDC多个环路的快速切换，可提高DCDC双向控制的切换速度，扩展DCDC应用场景，减少电压源的应用，降低整个系统复杂度。
附图说明
[0017]图1显示为本专利技术的DCDC环路并联控制系统于一实施例中的工作原理图。
[0018]图2显示为本专利技术的DCDC环路并联控制方法于一实施例中的流程图。
[0019]图3显示为本专利技术的DCDC环路并联控制方法于另一实施例中的流程图。
[0020]图4显示为本专利技术的基于每一环路对应的开关占空比控制DCDC开关器件的导通时间于一实施例中的流程图。
具体实施方式
[0021]以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0023]本专利技术的DCDC环路并联控制方法，与现有技术相比，本专利技术采用多环路并联的DCDC控制方式，可保证DCDC输入、输出电压、电流等多个电气信号同时满足要求，避免触发故障造成设备损坏或系统停机，避免了环路多级串联，降低设计难度，缩短研发周期，提高DCDC运行稳定性；本专利技术中DCDC多个环路的快速切换，可提高DCDC双向控制的切换速度，扩展DCDC应用场景，减少电压源的应用，降低整个系统复杂度。
[0024]如图1所示，于一实施例中，本专利技术的DCDC环路并联控制方法应用于DCDC环路并联控制系统。
[0025]具体地，所述DCDC环路并联控制系统包括预设个环路；预设个所述环路并联，且所述预设个与被控电气信号的个数相等，每一所述环路对应控制一所述被控电气信号。
[0026]需要说明的是，该环路为电流环控制电路或电压环控制电路；具体地，根据实际需要被控的电气信号的个数，设计并联环路的个数。
[0027]进一步地，该被控电气信号通常包括以下任一种信号：电压、电流、功率等；另外，该被控电气信号可以是DCDC输入侧的信号，也可以是输出侧的信号；通过环路切换，可灵活实现DCDC的能量方向快速切换。
[0028]如图2所示，于一实施例中，DCDC环路并联控制方法包括以下步骤：
[0029]步骤S1、将每一所述被控电气信号的实时误差分别输入至对应的所述环路。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DCDC环路并联控制方法，应用于DCDC环路并联控制系统，其特征在于，所述DCDC环路并联控制系统包括预设个环路；预设个所述环路并联，且所述预设个与被控电气信号的个数相等，每一所述环路对应控制一所述被控电气信号；所述DCDC环路并联控制方法包括以下步骤：将每一所述被控电气信号的实时误差分别输入至对应的所述环路；对每一所述环路的输出值分别进行归一处理，获取每一所述环路对应的开关占空比；基于每一所述环路对应的开关占空比控制DCDC开关器件的导通时间。2.根据权利要求1所述的DCDC环路并联控制方法，其特征在于，所述基于每一所述环路对应的开关占空比控制DCDC开关器件的导通时间包括以下步骤：从每一所述环路对应的开关占空比中选取最小值；根据所述最小值控制所述DCDC开关器件的导通时间。3.根据权利要求1所述的DCDC环路并联控制方法，其特征在于，于同一时刻，所有所述环路中，只有对应的开关占空比最小的环路的状态为有效状态，其它环路的状态均为无效状态；所述方法还包括以下步骤：设置每一所述环路闭环输出的基础值和上限值；当环路的状态从有效状态变为无效状态时，将所述环路的积分部分复位，且所述环路对应的基础值和上限...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世博，韩卫军，郭秀峰，赵东，
申请(专利权)人：氢荣上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：