基于双向直流变换器电路的控制方法技术

本发明专利技术揭示了基于双向直流变换器电路的控制方法，建立具备开关周期的PWM控制时序，开关周期包括沿时间轴方向依次设置的起始点T0、时刻T1、时刻T2、周期结束点T3，在起始点T0至时刻T1区间，第一开关管Q1开通，第二开关管Q2关断；在时刻T1至时刻T2区间，第一开关管Q1关断，第二开关管Q2开通；在时刻T2至时刻T3区间，第二开关管Q2关断，第一开关管Q1关断。本发明专利技术通过具备开关周期的PWM控制时序满足整流控制需求，减少硬件电路成本，提高了系统运行可靠性。满足预测同步整流开关管的开通时间从而实现同步整流，降低了电路电能源损耗，维持输出稳定。能实现电感参数校正，提高控制稳定性和可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于双向直流变换器电路的控制方法


[0001]本专利技术涉及基于双向直流变换器电路的控制方法，属于双向BUCK/BOOST电路双向切换控制的


技术介绍

[0002]由直流变换器和交直变换器构成的直流开关电源得到了广泛应用。随着绿色能源的发展双向直流变换器的应用也越来越普及。
[0003]对面前双向BUCK/BOOST电路来说，其本身具备的二极管导通压降较大，系统损耗较大，通过同步整流技术能够减少系统损耗，提高系统效率。
[0004]传统方式是通过硬件电路检测二极管的电压或电流来实现同步整流。如图6所示，该双向直流变化器电路包括第一供电端DC1、第二供电端DC2，第一供电端DC1的正极端依次通过电感L、测量电流A、第二开关管Q2连接第二供电端DC2的正极端，第一供电端DC1的负极端与第二供电端DC2的负极端相连形成负极线路，第二开关管Q2与电流表A的连接路通过第一开关管Q1连接负极线路，第一供电端DC1具备并联的第一电容C1和测量电压VDC1，第二供电端DC2具备并联的第一电容C2和测量电压VDC2，传统实现同步整流的方案是在续流开关管Q1和主控开关管Q2上增加测量电路VQ。
[0005]具体实现过程中，当工作在BUCK模式时，第二开关管Q2为主控开关管，第一开关管Q1为同步整流开关。在续流时间段，当VQ1测量Q1两端的电压小于VDC1电压且接近于0时，表明第一开关管Q1对应的二极管已经导通，电流从二极管流过，此时开通第一开关管Q1的开关管，电流通过第一开关管Q1流过，实现同步整理。BOOST工作模式与BUCK工作模式控制原理等同。该方案不仅要测量电感电流I、测量电压VDC1和测量电压VDC2，还要测量第一开关管Q1和第二开关管Q2两端的电压，较多的硬件测量电路成本较高，系统可靠性差。现有技术方案无法处理电感差异性和非线性带来的电流控制问题，易造成过流保护和异常损坏。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统测量电路成本高系统稳定性差及无法处理电感差异电流控制等问题，提出基于双向直流变换器电路的控制方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0008]基于双向直流变换器电路的控制方法，所述双向直流变化器电路包括第一供电端DC1、第二供电端DC2，第一供电端DC1的正极端依次通过电感L、测量电流A、第二开关管Q2连接第二供电端DC2的正极端，第一供电端DC1的负极端与第二供电端DC2的负极端相连形成负极线路，第二开关管Q2与电流表A的连接路通过第一开关管Q1连接负极线路，第一供电端DC1具备并联的第一电容C1和测量电压VDC1，第二供电端DC2具备并联的第一电容C2和测量电压VDC2，其特征在于：
[0009]根据由第一供电端DC1至第二供电端DC2流向或第二供电端DC2至第一供电端DC1流向建立具备开关周期的PWM控制时序，所述开关周期包括沿时间轴方向依次设置的起始
点T0、时刻T1、时刻T2、周期结束点T3，相邻所述开关周期的起始点T0与周期结束点T3相重合，
[0010]在起始点T0至时刻T1区间，第一开关管Q1开通，第二开关管Q2关断；
[0011]在时刻T1至时刻T2区间，第一开关管Q1关断，第二开关管Q2开通；
[0012]在时刻T2至时刻T3区间，第一开关管Q1关断，第二开关管Q2关断；
[0013]其中，起始点T0时，测量电流A的电流初始为I0，时刻T1为测量电流A达到峰值电流值的时刻，测量电流A的峰值电流Ip＝I0+T1*(U2‑
U1)/Ln，
[0014]计算时刻T2的时间值T2＝(I0*L+T1(U2‑
U1))/U1，其中T1为时刻T1的时间值，U2为测量电压VDC2的电压值，U1为测量电压VDC1的电压值，Ln为电感L的电感值；
[0015]根据上一开关周期计算出时刻T2的时间值对下一开关周期进行时刻T2更新。
[0016]优选地，通过N个开关周期达到测量电流A的峰值，并且根据上一开关周期的PWM控制时序占空比进行下一个开关周期的时刻T1更新。
[0017]优选地，对电感L进行校准，电感L的校准电感＝T1max(U2‑
U1)/(Ip
‑
I0)，其中T1max为时刻T1的最大值。
[0018]本专利技术的有益效果主要体现在：
[0019]1.通过具备开关周期的PWM控制时序满足整流控制需求，减少硬件电路成本，提高了系统运行可靠性。
[0020]2.满足预测同步整流开关管的开通时间从而实现同步整流，降低了电路电能源损耗，维持输出稳定。
[0021]3.能实现电感参数校正，提高控制稳定性和可靠性。
附图说明
[0022]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0023]图1是本专利技术基于双向直流变换器电路的控制方法中开关周期的控制示意图。
[0024]图2是本专利技术基于双向直流变换器电路的控制方法中电流断续示意图。
[0025]图3是本专利技术基于双向直流变换器电路的控制方法中延时死区信号生成示意图。
[0026]图4是本专利技术基于双向直流变换器电路的控制方法中电感修正控制框图。
[0027]图5是本专利技术中双向直流变换器电路的电路图。
[0028]图6是现有技术中双向直流变换器电路的电路图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本
申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031]本专利技术提供基于双向直流变换器电路的控制方法，如图5所示，双向直流变化器电路包括第一供电端DC1、第二供电端DC2，第一供电端DC1的正极端依次通过电感L、测量电流A、第二开关管Q2连接第二供电端DC2的正极端，第一供电端DC1的负极端与第二供电端DC2的负极端相连形成负极线路，第二开关管Q2与电流表A的连接路通过第一开关管Q1连接负极线路，第一供电端DC1具备并联的第一电容C1和测量电压VDC1，第二供电端DC2具备并联的第一电容C2和测量电压VDC2。
[0032]该双向直流变化器电路属于现有技术，而为了满足同步整流，一般会采用如图6所示，在测量电压VDC1和测量电压VDC2的两端设置测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于双向直流变换器电路的控制方法，所述双向直流变化器电路包括第一供电端DC1、第二供电端DC2，第一供电端DC1的正极端依次通过电感L、测量电流A、第二开关管Q2连接第二供电端DC2的正极端，第一供电端DC1的负极端与第二供电端DC2的负极端相连形成负极线路，第二开关管Q2与电流表A的连接路通过第一开关管Q1连接负极线路，第一供电端DC1具备并联的第一电容C1和测量电压VDC1，第二供电端DC2具备并联的第一电容C2和测量电压VDC2，其特征在于：根据由第一供电端DC1至第二供电端DC2流向或第二供电端DC2至第一供电端DC1流向建立具备开关周期的PWM控制时序，所述开关周期包括沿时间轴方向依次设置的起始点T0、时刻T1、时刻T2、周期结束点T3，相邻所述开关周期的起始点T0与周期结束点T3相重合，在起始点T0至时刻T1区间，第一开关管Q1开通，第二开关管Q2关断；在时刻T1至时刻T2区间，第一开关管Q1关断，第二开关管Q2开通；在时刻T2至时刻T3区间，第一开...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚东忏，张弘杰，徐力，
申请(专利权)人：苏州海鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：