【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及降压变换器，特别是涉及一种tcm模式变换器的预测控制方法及系统。
技术介绍
1、随着新能源器件的不断发展，可以使变换器在高频下工作，从而减小系统的尺寸和体积，并相对提高变换器的功率密度。然而，随着开关频率的提升，器件的损耗也会增加，对变换器整体效率的提升带来不利影响。为了提升变换器的效率，通过一种先进的调制技术，可以实现整个电源周期全量程的软开关。由于电感电流呈三角形，因此称为三角形电流模式(tcm)。为了实现软开关，滤波器电流形成高频三角形波形，利用存储在滤波器电感中的剩余能量对功率半导体器件的输出电容放电。tcm的优点是不需要任何额外的辅助谐振电路。
2、预测控制应用在变换器中有以下优点:预测控制的参数为系统参数，不需要额外调整。预测控制通过抽样实现在线滚动优化。因此，预测控制具有很强的鲁棒性的同时可以获得更强的动态性能。
3、因此，提供一种能有效降低变换器的损耗提高运行效率的tcm模式变换器的预测控制方法及系统是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种tcm模式变换器的预测控制方法，该方法逻辑清晰，安全、有效、可靠且操作简便，能有效预测下一个开关周期的电感电流，并对变换器进行控制，从而有效降低变换器的损耗提高运行效率。
2、基于以上目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种tcm模式变换器的预测控制方法，包括如下步骤：
4、在tcm模式下，根据当前开关周期的输入
5、根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
6、根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
7、根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
8、根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
9、优选地，所述在tcm模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值，包括如下步骤：
10、根据所述当前开关周期的输出电压和所述上一个开关周期的输出电压，获取当前开关周期的输出电压变化量；
11、令相邻开关周期的输出电压变化量相等，则根据所述当前开关周期的输出电压和所述当前开关周期的输出电压变化量，获取下一个开关周期的输出电压；
12、根据所述下一个开关周期的输出电压、所述当前开关周期的输入电压和所述预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值。
13、优选地，所述预设参数包括：电感、当前开关周期占空比、当前开关周期时长、电容系数、负载和开关电荷。
14、优选地，所述根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长，包括如下步骤：
15、根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期内的电感电流最小值；
16、根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值和所述下一个开关周期内的电感电流最小值，获取下一个开关周期内的电感电流最大值；
17、根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期内的电感电流最小值和所述下一个开关周期内的电感电流最大值以及所述当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期时长。
18、优选地，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，具体为：
19、当所述当前开关周期占空比为0时，根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长和所述电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值；
20、当所述当前开关周期占空比为1时，根据所述当前开关周期的输出电压与所述下一个开关周期时长和所述电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最小值。
21、优选地，所述根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间，包括如下步骤：
22、根据下一个开关周期内的电感电流平均值与所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间；
23、根据所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期的导通时间，获取下一个开关周期的关断时间。
24、优选地，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值，具体为：
25、根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压、所述下一个开关周期的导通时间和关断时间、所述电感、当前开关周期的电感电流，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
26、一种tcm模式变换器的预测控制系统，包括：
27、电感电流平均值预测模块，用于在tcm模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
28、开关周期时长预测模块，用于根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
29、电感电流理论值预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
30、导通和关断时间预测模块，用于根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
31、电感电流预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
32、本专利技术所提供的tcm模式变换器的预测控制方法，是在tcm模式下，通过采集当前开关周期的输入电压和输出电压，上一个开关周期的输出电压，以及预设的参数，计算获取下一个开关周期内的电感电流平均值；通过当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期内的电感电流平均值，计算获取下一个开关周期时长；通过当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期时长，计算获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；通过下一个开关周期内的电感电流平均值、下一个开关周期时长和下一个开关周期内的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TCM模式变换器的预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的TCM模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的TCM模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述预设参数包括：电感、当前开关周期占空比、当前开关周期时长、电容系数、负载和开关电荷。
4.如权利要求3所述的TCM模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的TCM模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，具体为：
6.如权利要求5所述的TCM模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据所述下一个开关周期内的电感电流平均
7.如权利要求6所述的TCM模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值，具体为：
8.一种TCM模式变换器的预测控制系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种tcm模式变换器的预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的tcm模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述在tcm模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的tcm模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述预设参数包括：电感、当前开关周期占空比、当前开关周期时长、电容系数、负载和开关电荷。
4.如权利要求3所述的tcm模式变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的tc...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡波，张娜，张在平，余意，夏晓，
申请(专利权)人：湖南昇辉新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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