直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法技术

直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法，本发明专利技术的目的是为了解决现有的DC/DC变换器，稳定性差的问题。步骤1、采用电压环滤波器实时对直流母线电压进行滤波，生成的滤波后电压通过电压环控制器后，得到的电流与电流给定值i

【技术实现步骤摘要】
直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法


[0001]本专利技术涉及DC/DC变换器切换方法，属于控制领域。

技术介绍

[0002]分布式可再生能源的推广应用、节能减排的需求以及用户终端负荷特性的变化，给传统交流供电带来了巨大挑战，直流供电因其强大的节能优势受到广泛关注。作为直流供电系统的关键组成部分，DC/DC变换器对稳定性有较高的要求。目前变换器采用小信号建模，建模精度不高，在面临大的扰动时系统变得不稳定。因此，现需要一种稳定性高的DC/DC变换器切换控制系统，来保证稳定供电。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有的DC/DC变换器，稳定性差的问题，提出了直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法。
[0004]直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法，所述方法包括以下内容：
[0005]步骤1、采用电压环滤波器实时对直流母线电压进行滤波，生成的滤波后电压通过电压环控制器后，得到的电流与电流给定值i
ref
比较后，先通过电流环控制器将电流转换成电压后，再通过PWM调制器生成控制脉冲，通过切换控制器输入至开关管；
[0006]步骤2、采样直流母线电压U
dc
与设定电压U*
dc
的差值经过PI运算得到下一时刻的预测电流i*，由切换模型判断i*是否大于0，如果i*>0，通过切换控制器控制蓄电池放电，如果i*＜0时，通过切换控制器控制蓄电池充电。
[0007]优选地，步骤1中，电流与电流给定值i
ref
比较后，依次通过电流滤波器滤波、电流控制器将电流转换成电压、通过PWM调制器生成控制脉冲。
[0008]优选地，步骤1中，电流与电流给定值i
ref
比较后，依次通过电流滤波器滤波、电流控制器将电流转换成电压、通过电压修正器进行电压修正、通过PWM调制器生成控制脉冲。
[0009]优选地，步骤1中，在PWM调制器和电流环控制器之间设置电压修正器；
[0010]电压修正器，用于对电流环控制器输出的电压进行修正后，发送至PWM调制器。
[0011]优选地，双向DC/DC变换器中设置2个互补的开关管。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]本申请考虑了直流母线电压带有纹波，所以采用电压环滤波器、电压环控制器、电流环滤波器、电流环控制器、电压修正器和PWM调制器对直流母线的电压进行实时稳定控制，并采用切换模型通过检测电流的方式进行充放电模式转换，保证了双向DC/DC变换器无论在充电或者放电模式下，均具有稳定的电压，因此使得双向DC/DC变换器的充放电更稳定。本申请有效地实现母线电压的稳定控制及充放电模式转换，满足直流系统规范要求，具有一定的实用价值。
附图说明
[0014]图1为直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法的原理示意图。
具体实施方式
[0015]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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。
[0016]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0017]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0018]具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法，所述方法包括以下内容：
[0019]步骤1、采用电压环滤波器实时对直流母线电压进行滤波，生成的滤波后电压通过电压环控制器后，得到的电流与电流给定值i
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比较后，先通过电流环控制器将电流转换成电压后，再通过PWM调制器生成控制脉冲，通过切换控制器输入至开关管；
[0020]步骤2、采样直流母线电压U
dc
与设定电压U*
dc
的差值经过PI运算得到下一时刻的预测电流i*，由切换模型判断i*是否大于0，如果i*>0，通过切换控制器控制蓄电池放电，如果i*＜0时，通过切换控制器控制蓄电池充电。
[0021]本实施方式中，本申请考虑直流母线电压的纹波，所述实时对直流母线的电压进行稳定控制及充放电模式转换，使得双向DC/DC变换器更稳定的充放电。
[0022]本申请使用电压环滤波器、电压环控制器、电流环滤波器、电流环控制器、电压修正器和PWM调制器调制电压，保证直流母线电压的稳定。
[0023]先是通过电压环滤波器对电压进行滤波，再采用电压环控制器将电压转换成电流与电流给定值比较，比较后的结果输入至电流环滤波器进一步对比较后的电流进行滤波，再由电流环控制器将电流转换成电压，送入电压修正器修正电压，修正后电压经过PWM调制器生成控制脉冲，用于调制双向DC/DC变换器，使得双向DC/DC变换器实现稳定。保证了无论是蓄电池供电还是蓄电池充电，整个双向DC/DC变换器都能实现稳定的充电或者供电。
[0024]双向DC/DC变换器的切换控制策略如图1所示。其中，采用直流母线电压与设定电压的差值经过PI运算得到下一时刻的预测电流，当预测电流大于零时，双向DC/DC变换器工作在Boost模式，蓄电池放电；当预测电流小于零时，双向DC/DC变换器工作在Buck模式，蓄电池充电。通过比较器判断储能单元给定工作电流正负来确定双向DC/DC的工作模式。
[0025]具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法进一步限定，在本实施方式中，步骤1中，电流与电流给定值i
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比较后，依次通过电流滤波器滤波、电流控制器将电流转换成电压、通过电压修正器进行电压修正、通过PWM调制器生成控制脉冲。
[0026]具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法进一步限定，在本实施方式中，步骤1中，在PWM调制器和电流环控制器之间设置电压修正器；
[0027]电压修正器，用于对电流环控制器输出的电压进行修正后，发送至PWM调制器。
[0028]本实施方式中，当电压因负荷变化引起电压变化时，电压修正器则能够保持电压稳定。
[0029]具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法进一步限定，在本实施方式中，双向DC/DC变换器中设置2个互补的开关管。
[0030]本实施方式中，开关管V1和V2互补导通，保证了变换器电感电流在整个功率范围内都是连续的。
[0031]虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本专利技术，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本专利技术的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直流供电双向DC/DC变换器切换控制方法，其特征在于，所述方法包括以下内容：步骤1、采用电压环滤波器实时对直流母线电压进行滤波，生成的滤波后电压通过电压环控制器后，得到的电流与电流给定值i
ref
比较后，先通过电流环控制器将电流转换成电压后，再通过PWM调制器生成控制脉冲，通过切换控制器输入至开关管；步骤2、采样直流母线电压U
dc
与设定电压U*
dc
的差值经过PI运算得到下一时刻的预测电流i*，由切换模型判断i*是否大于0，如果i*>0，通过切换控制器控制蓄电池放电，如果i*＜0时，通过切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钊枢，吕丛生，李大鹏，谢敬，佘佳玺，吴学雷，冯斌，林宪峰，王国山，李建羽，王亮，赵斌，蒲红军，刘岩峰，周强，张冬英，苏卫民，张健，张静，黄海杰，于思源，金丽英，刘迪，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：