一种基于滞环控制的Boost工作切换方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于滞环控制的Boost工作切换方法及其系统，方法包括：若满足以下三种情形之一：输入电压在第一电压阈值和第二电压阈值范围之内变化；输入电压在大于或等于第二电压阈值范围之内变化；输入电压由大于或等于第二电压阈值下降到大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到不工作状态；若满足以下两种情形之一：输入电压在小于或等于第一电压阈值范围之内变化；输入电压由小于或等于第一电压阈值上升到大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到工作状态。本发明专利技术通过切换逻辑判断，使Boost工作模式既能够及时切换，又能够避免因频繁切换导致的机器不能工作在最大功率点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基本电子电路
，尤其涉及一种基于滞环回路的Boost (theboost converter,或step-up converter,开关直流升压电路)工作切换方法及其系统。
技术介绍
Boost (the boost converter,或 step-up converter),是一种开关直流升压电路，它可以使输出电压比输入电压闻。MPPT (Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪),是提高太阳能系统发电量的一种控制方法，所谓最大功率点跟踪，即是指控制算法能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率发电。滞环控制，也叫做bang-bang控制或纹波调节器控制，即将输出电压维持在内部参考电压为中心的滞环宽度内。目前以风力、太阳能为代表的发电系统越来越受到重视，但是太阳能系统的成本居高不下，也制约着太阳能发电系统的广泛应用，因此如何在太阳能系统投资不变的情况下提高效率就显得尤为重要了。常规的MPPT实现了最大功率点跟踪，但是由于有时候输入电压过高，在追踪过程中会使Boost电压过高，导致系统故障或者影响发电质量。所以对Boost工作模式进行切换就显得尤为重要了。传统逆变器中，对Boost工作模式不进行切换，这样就会导致输入电压过高的时候，Boost电压过大，导致机器故障率增加并且发电质量也受到影响。有些传统的方法也进行切换，但是只进行简单的切换，由于没有缓冲区，导致机器特定的区域进行频繁切换，导致机器不能工作在最大功率点。所以专利技术一种既能够进行准确的工作切换又不会因为频繁切换导致机器追不到最大功率点的方案就显得尤为重要了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于滞环控制的Boost工作切换方法及其系统，使Boost工作模式既能够及时切换又能够避免因频繁切换导致的机器不能工作在最大功率点。为达此目的，本专利技术提出了一种基于滞环控制的Boost工作切换方法，包括若输入电压满足以下三种情形之一输入电压在预设第一电压阈值和预设第二电压阈值范围之内变化；输入电压在大于或等于预设第二电压阈值范围之内变化；输入电压由大于或等于预设第二电压阈值下降到大于预设第一电压阈值且小于预设第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到不工作状态；若输入电压满足以下两种情形之一输入电压在小于或等于预设第一电压阈值范围之内变化；输入电压由小于或等于预设第一电压阈值上升到大于预设第一电压阈值且小于预设第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到工作状态。或者，所述则将Boost升压模块切换到工作状态替换为进行硬件保护逻辑判断，若硬件不允许升压，则将Boost升压模块切换到不工作状态，若硬件允许升压，则将Boost升压模块切换到工作状态。进一步地，所述第一电压阈值为I. 6968*VL+20 ;所述第二电压阈值为I. 6968*VL+30，其中所述VL为预设的不小于220且不大于230的值。本专利技术还提出了一种基于滞环控制的Boost工作切换系统，用于进行切换逻辑判断，具体包括，若输入电压满足以下三种情形之一输入电压在预设第一电压阈值和预设第二电压阈值范围之内变化；输入电压在大于或等 于预设第二电压阈值范围之内变化；输入电压由大于或等于预设第二电压阈值下降到大于预设第一电压阈值且小于预设第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到不工作状态；若输入电压满足以下两种情形之一输入电压在小于或等于预设第一电压阈值范围之内变化；输入电压由小于或等于预设第一电压阈值上升到大于预设第一电压阈值且小于预设第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到工作状态。或者，所述则将Boost升压模块切换到工作状态替换为替换为进行硬件保护逻辑判断，若硬件不允许升压，则将Boost升压模块切换到不工作状态，若硬件允许升压，则将Boost升压模块切换到工作状态。进一步地，所述第一电压阈值为I. 6968*VL+20 ;所述第二电压阈值为I. 6968*VL+30，其中所述VL为预设的不小于220且不大于230的值。本专利技术能有效地避免工作过程中由于输入电压过大，导致Boost电压过高的问题，在输入电压高的时候通过Boost侧电压环进行最大功率点跟踪，在输入电压低时通过Boost升压电路进行最大功率点跟踪，优化最大功率点跟踪的性能，通过滞环回路的应用减少了切换的次数，避免频繁切换，能提高机器最大功率点跟踪的能力，通过硬件保护的判断，能避免切换冲突的发生，使Boost工作模式既能够及时切换又能够避免因频繁切换导致的机器不能工作在最大功率点的问题。附图说明图I是本专利技术实施例一中滞环控制的基本原理图；图2是本专利技术实施例一中滞环控制的原理波形图；图3是本专利技术实施例一所述基于滞环控制的Boost工作切换方法流程示意图；图4是本专利技术实施例三所述太阳能发电的硬件示意图；图5是本专利技术实施例三中当Boost升压模块工作时最大功率点跟踪示意图；图6是本专利技术实施例三中当Boost升压模块不工作时最大功率点跟踪示意图。具体实施例方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一本专利技术实施例采用电压型滞环控制来实现Boost工作切换，滞环控制的基本原理如图I和图2所示，图I是滞环控制的基本原理图，图2是滞环控制其原理波形，在t0时刻输出电压VO下降到VL，此时滞环比较器的同相端输出电压低于反相端的参考值，比较器输出的为闻电平，开关管导通，电感充电，电感电流上升，输出电压上升，在tl时刻,滞环比较器的同相端输出电压已经增加到等于反相端的参考值，但是根据滞环比较器的特点，此时比较器还将继续保持原来的状态，这种状态一直将维持到VO上升到VH时，即t2时刻，此时比较器翻转，输出电压为低电平，开关管关断，电感通过D续流，电感电流下降，输出电压下降，这种状态将一直维持到t3时刻，即下一个周期的到来。滞环控制与其它控制相比最大的优点在于它的响应速度，这是因为，不像其它的控制那样，滞环控制不需要慢的反馈环，在开关周期内，当瞬态发生时即响应瞬态负载电流。它的瞬态响应时间仅与滞环比较器和驱动电路的延迟有关。比较器输入端的高频滤波电容也增加了一些额外的延迟。这些延迟大都与选取技术水平有关，因此，滞环控制在理论上是最快的控制方式。电压型滞环控制比其他的控制方法有很多的优点，例如电路简单，不需要反馈环路的补偿，对于负载瞬态有近乎同步的响应，对开关导通时间没有限制等。本实施例对电压型滞环控制和Boost升压模块的基本原理进行了阐述，并详细分析了两项技术结合的电压型滞环控制的Boost工作切换技术。本专利技术实施例基于滞环控制的思路，但是，与一般的滞环控制相比，本专利技术实施例在DSP芯片中利用软件来取代比较器来实现滞环控制。本专利技术实施例参考电压为I. 6968*VL+25V，滞环宽度为5V，VL为预设和不小于220且不大于230的值时，相当于第一电压阈值VBoostL为I. 6968*VL+20，第二电压阈值VBoostH为I. 6968*VL+30，如果输出电压等于或者低于参考值减去滞环宽度的一半时，控制器就断开低端的MOSFET开通高端的MOSFET，这是功率级的开状态，因为它会引起输出电压的上升；如果输出电压达到或者超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滞环控制的Boost工作切换方法，其特征在于，若输入电压满足以下三种情形之一：输入电压在预设第一电压阈值和预设第二电压阈值范围之内变化；输入电压在大于或等于预设第二电压阈值范围之内变化；输入电压由大于或等于预设第二电压阈值下降到大于预设第一电压阈值且小于预设第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到不工作状态；若输入电压满足以下两种情形之一：输入电压在小于或等于预设第一电压阈值范围之内变化；输入电压由小于或等于预设第一电压阈值上升到大于预设第一电压阈值且小于预设第二电压阈值，则将Boost升压模块切换到工作状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克法，易德刚，杨剑平，赵涛涛，
申请(专利权)人：无锡山亿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：