【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及电力电子，尤其涉及一种四开关buck-boost变换器及其控制方法。
技术介绍
1、随着新能源技术的发展，dc/dc变换器在电动汽车功率变换、光伏系统、储能系统、直流微电网等领域有着广泛的应用。
2、目前，在非隔离dc/dc变换器中，四开关buck-boost变换器具有宽电压范围、输入输出同极性、既可以升压又可以降压、能量双向流动等特点，相较于其他非隔离dc/dc变换器，四开关buck-boost变换器更适用于宽范围电压变化的场合。
3、但是，现有技术中对四开关buck-boost变换器的控制方式较为复杂、功耗大、在模式切换时系统波动大，不利于四开关buck-boost变换器的运行。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种四开关buck-boost变换器及其控制方法，以解决四开关buck-boost变换器在模式切换时不稳定的问题。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种四开关buck-boost变换器的控制方法，所述四开关buck-boost变换器由buck单元和boost单元构成，所述四开关buck-boost变换器包括4个开关管和1个电感，所述控制方法包括：
3、根据所述四开关buck-boost变换器的输出电压和电感电流生成第一输出占空比；
4、根据所述第一输出占空比和模式切换控制参数确定所述四开关buck-boost变换器的工作模式；其中，所述模式切换控制参数与所述开关管的最小占空比和模式
5、基于所述工作模式和所述第一输出占空比，结合预设占空比分配规则，分配用于控制所述buck单元的第一目标占空比和用于控制所述boost单元的第二目标占空比；
6、根据所述第一目标占空比和所述第二目标占空比生成所述四开关buck-boost变换器的驱动信号。
7、可选地，在确定所述四开关buck-boost变换器的工作模式之前，还包括：
8、根据所述四开关buck-boost变换器的输入电压和所述输出电压计算前馈信号；
9、所述根据所述第一输出占空比和模式切换控制参数确定所述四开关buck-boost变换器的工作模式包括：
10、根据所述第一输出占空比和所述前馈信号生成第二输出占空比；
11、以所述第二输出占空比为模式判别的输入信号，结合所述模式切换控制参数确定所述四开关buck-boost变换器的工作模式；
12、所述基于所述工作模式和所述第一输出占空比，结合预设占空比分配规则，分配用于控制所述buck单元的第一目标占空比和用于控制所述boost单元的第二目标占空比包括：
13、根据所述第一输出占空比和所述前馈信号生成第二输出占空比；
14、根据所述工作模式和所述第二输出占空比，结合预设占空比分配规则，分配用于控制所述buck单元的第一目标占空比和用于控制所述boost单元的第二目标占空比。
15、可选地，所述以所述第二输出占空比为模式判别的输入信号，结合所述模式切换控制参数确定所述四开关buck-boost变换器的工作模式包括：
16、当所述四开关buck-boost变换器当前的工作模式为buck模式时：
17、若所述第二输出占空比大于第三预设占空比，则确定所述工作模式由所述buck模式切换为boost模式；
18、若所述第二输出占空比大于第一预设占空比，且小于或等于所述第三预设占空比，则确定所述工作模式由所述buck模式切换为buck-boost模式；
19、当所述四开关buck-boost变换器当前的工作模式为buck-boost模式时：
20、若所述第二输出占空比小于第二预设占空比，则确定所述工作模式由所述buck-boost模式切换为buck模式；
21、若所述第二输出占空比大于所述第三预设占空比，则确定所述工作模式由所述buck-boost模式切换为boost模式；
22、当所述四开关buck-boost变换器当前的工作模式为boost模式时：
23、若所述第二输出占空比小于所述第二预设占空比，则确定所述工作模式由所述boost模式切换为buck模式；
24、若所述第二输出占空比大于或等于所述第二预设占空比，且小于第四预设占空比，则确定所述工作模式由所述boost模式切换为buck-boost模式；
25、所述第一预设占空比、所述第二预设占空比、所述第三预设占空比和所述第四预设占空比满足如下条件：
26、
27、其中，d_buck_hi为所述第一预设占空比，d_buck_lo为所述第二预设占空比，d_boost_hi为所述第三预设占空比，d_boost_lo为所述第四预设占空比，dmin为所述最小占空比，dhyst为所述迟滞占空比。
28、可选地，所述预设占空比分配规则包括：
29、
30、
31、其中，d1为所述第一目标占空比，d2为所述第二目标占空比，d为所述第二输出占空比，d2buck-boost＝2*dmin+dhyst。
32、可选地，所述预设占空比分配规则包括：
33、
34、
35、其中，dclamp为修正系数，dclamp＝min(max(d，d_buck_lo)，d_boost_lo)。
36、可选地，所述预设占空比分配规则包括：
37、
38、
39、其中，d1buck-boost＝1－2*dmin－dhyst。
40、可选地，所述控制方法还包括：
41、在持续预设时间内，当所述输出电压与所述输入电压之间的差值的绝对值小于预设电压，所述电感电流大于负向电流限制值与电流迟滞量之和，并且所述电感电流小于正向电流限制值与所述电流迟滞量的差值时，所述四开关buck-boost变换器的工作模式由开关模式切换至直通模式；
42、所述控制方法还包括：
43、当所述电感电流大于等于所述正向电流限制值，或者小于等于所述负向电流限制值时，所述四开关buck-boost变换器的工作模式由所述直通模式切换至所述开关模式；
44、在所述直通模式下，所述第一目标占空比为1，所述第二目标占空比为0；
45、其中，所述开关模式包括buck模式、buck-boost模式或boost模式中的一种。
46、可选地，所述根据所述第一目标占空比和所述第二目标占空比生成所述四开关buck-boost变换器的驱动信号包括：
47、根据所述第一目标占空比生成所述buck单元的第一驱动信号和第二驱动信号，根据所述第二目标占空比生成所述boost单元的的第三驱动信号和第四驱动信号；
48、其中，所述第一驱动信号和所述第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种四开关Buck-Boost变换器的控制方法，所述四开关Buck-Boost变换器由Buck单元和Boost单元构成，所述四开关Buck-Boost变换器包括4个开关管和1个电感，其特征在于，所述控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的四开关Buck-Boost变换器的控制方法，其特征在于，在确定所述四开关Buck-Boost变换器的工作模式之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的四开关Buck-Boost变换器的控制方法，其特征在于，所述以所述第二输出占空比为模式判别的输入信号，结合所述模式切换控制参数确定所述四开关Buck-Boost变换器的工作模式包括：
4.根据权利要求3所述的四开关Buck-Boost变换器的控制方法，其特征在于，所述预设占空比分配规则包括：
5.根据权利要求3所述的四开关Buck-Boost变换器的控制方法，其特征在于，所述预设占空比分配规则包括：
6.根据权利要求3所述的四开关Buck-Boost变换器的控制方法，其特征在于，所述预设占空比分配规则包括：
7.根据权利要求2
8.根据权利要求1所述的四开关Buck-Boost变换器的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一目标占空比和所述第二目标占空比生成所述四开关Buck-Boost变换器的驱动信号包括：
9.一种四开关Buck-Boost变换器，其特征在于，包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、电感、电容和控制模块；
10.根据权利要求9所述的四开关Buck-Boost变换器，其特征在于，所述控制模块还包括占空比前馈计算单元和加法器，所述加法器连接于所述反馈控制单元的输出端和所述占空比分配单元的输入端之间；
...【技术特征摘要】
1.一种四开关buck-boost变换器的控制方法，所述四开关buck-boost变换器由buck单元和boost单元构成，所述四开关buck-boost变换器包括4个开关管和1个电感，其特征在于，所述控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的四开关buck-boost变换器的控制方法，其特征在于，在确定所述四开关buck-boost变换器的工作模式之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的四开关buck-boost变换器的控制方法，其特征在于，所述以所述第二输出占空比为模式判别的输入信号，结合所述模式切换控制参数确定所述四开关buck-boost变换器的工作模式包括：
4.根据权利要求3所述的四开关buck-boost变换器的控制方法，其特征在于，所述预设占空比分配规则包括：
5.根据权利要求3所述的四开关buck-boost变换器的控制方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟，胡宗波，李俊，王展，
申请(专利权)人：珠海镓未来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。