一种并联DC-DC电路控制方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种并联DC‑DC电路控制方法、系统、电子设备及存储介质，应用于非接触式供电车辆，所述方法包括：在非接触式供电车辆运行过程中，实时获取直流母线电压、直流母线电流，以及并联在所述非接触式供电车辆的直流母线上的各DC‑DC电路的实际输出电流；利用下垂控制策略计算各DC‑DC电路输出电流的期望值；根据所述各DC‑DC电路输出电流的期望值，计算各DC‑DC电路输出端的开路电压的期望值；根据所述各DC‑DC电路输出端的开路电压的期望值及所述各DC‑DC电路的实际输出电流，进行电压电流双闭环控制，得到用于控制各个DC‑DC电路的调制波。本发明专利技术能够实时应对在车辆负载不断变化工况下的均流、稳压控制。

【技术实现步骤摘要】
一种并联DC-DC电路控制方法、系统、电子设备及存储介质
本专利技术涉及非接触式供电车辆
，具体涉及一种并联DC-DC电路控制方法、系统、电子设备及存储介质。
技术介绍
非接触式供电车辆上存在多个并联输出的DC-DC电路(例如Boost电路)，各DC-DC电路的输出线路上的电阻大小存在差异，因此，流过各DC-DC电路的电流也无法均衡，这会导致输出线路上的输出电压不平稳、模块不均流，无法保证非接触式供电车辆的动态响应性能。传统的电压电流双闭环控制由于未考虑到输出线路上的阻抗，在对非接触式供电车辆进行供电控制时，无法避免各个Boost电路的电流也无法均衡这一现象。因此，如何实现非接触式供电车辆并联的各DC-DC电路的电流均衡成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种并联DC-DC电路控制方法、系统、电子设备及存储介质，以解决非接触式供电车辆并联的各DC-DC电路的电流无法均衡的问题，有效实现输出电压平稳、模块均流，并保证非接触式供电车辆的动态响应性能。第一方面，本专利技术提供一种并联DC-DC电路控制方法，应用于非接触式供电车辆，所述方法包括：在非接触式供电车辆运行过程中，实时获取直流母线电压、直流母线电流，以及并联在所述非接触式供电车辆的直流母线上的各DC-DC电路的实际输出电流；利用下垂控制策略计算各DC-DC电路输出电流的期望值，所述各DC-DC电路输出电流的期望值使各DC-DC电路输出电流均衡；根据所述各DC-DC电路输出电流的期望值，计算各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值；根据所述各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值及所述各DC-DC电路的实际输出电流，进行电压电流双闭环控制，得到用于控制各个DC-DC电路的调制波。更进一步地，所述利用下垂控制策略计算各DC-DC电路输出电流的期望值，包括：在DC-DC电路输出线路上的阻抗上引入下垂系数，对每个DC-DC电路分别建立直流母线电压、输出端开路电压的期望值及输出电流的期望值之间的第一关系式；将直流母线电压计算式代入每个DC-DC电路的所述第一关系式，得到各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值计算式；将各DC-DC电路的所述第一关系式与所述各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值计算式联立，计算得到各DC-DC电路输出电流的期望值。更进一步地，所述第一关系式如下：u0＝u′outk-(Kk+RLk)·i′outk式中，u0是直流母线电压，u′outk是第k个DC-DC电路的输出端开路电压的期望值，k＝1，…，n，n是非接触式供电车辆中DC-DC电路的数量，n≥2，Kk是第k个DC-DC电路的下垂系数，RLk是第k个DC-DC电路输出线路上的阻抗，i′outk是第k个DC-DC电路的输出电流的期望值。更进一步地，所述直流母线电压计算式如下：u0＝RLoad·(i′out1+…+i′outn)式中，u0是直流母线电压；RLoad是非接触式供电车辆的负载电阻，根据直流母线电压、直流母线电流计算得到；iout1是第1个DC-DC电路的输出电流的期望值；ioutn是第n个DC-DC电路的输出电流的期望值。更进一步地，所述根据各DC-DC电路输出电流的期望值，计算各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值，包括：将各DC-DC电路输出电流的期望值分别代入各DC-DC电路的所述第一关系式，计算得到与各DC-DC电路输出电流的期望值对应的开路电压的期望值。更进一步地，根据所述各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值及所述各DC-DC电路的实际输出电流，进行电压电流双闭环控制，得到用于控制各个DC-DC电路的调制波，包括：将各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值分别与预设参考电压做差，进行电压闭环PI控制，得到各DC-DC电路的输出电流参考值；将每个DC-DC电路的输出电流参考值与该DC-DC电路的实际输出电流做差，进行电流闭环PI控制，得到用于控制各个DC-DC电路的调制波。更进一步地，所述方法还包括：利用所述用于控制各个DC-DC电路的调制波对各DC-DC电路进行载波移相控制。第二方面，本专利技术提供一种并联DC-DC电路控制系统，应用于非接触式供电车辆，所述系统包括：获取模块，用于在非接触式供电车辆运行过程中，实时获取直流母线电压、直流母线电流，以及并联在所述非接触式供电车辆的直流母线上的各DC-DC电路的实际输出电流；第一计算模块，用于利用下垂控制策略计算各DC-DC电路输出电流的期望值，所述各DC-DC电路输出电流的期望值使各DC-DC电路输出电流均衡；第二计算模块，用于根据所述各DC-DC电路输出电流的期望值，计算各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值；控制模块，用于根据所述各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值及所述各DC-DC电路的实际输出电流，进行电压电流双闭环控制，得到用于控制各个DC-DC电路的调制波。第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的并联DC-DC电路控制方法。第四方面，本专利技术提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如第一方面所述的并联DC-DC电路控制方法。本专利技术的有益效果在于：通过在非接触式供电车辆运行过程中，实时获取下垂控制策略以及电压电流双闭环控制所需信号，利用下垂控制策略计算的DC-DC电路输出电流的期望值，以及对应的各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值，利用各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值进行电压电流双闭环控制，能够得到使各DC-DC电路输出电流均衡的调制波，使得各DC-DC电路的输出电流均衡、输出电压平稳，保证非接触式供电车辆的动态响应性能，避免由于各DC-DC电路的输出线路上的电阻大小存在差异，导致非接触式供电车辆的各个DC-DC电路的输出电流不均衡，造成供电不稳，影响非接触式供电车辆的正常使用，能够实时应对在车辆负载不断变化工况下的均流、稳压控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是非接触式供电车辆中多路DC-DC电路并联供电电路拓扑图；图2是非接触式供电车辆中多路DC-DC电路并联供电电路等效图；图3是本专利技术实施例一提供的一种并联DC-DC电路控制方法流程图；图4是本专利技术实施例一提供的另一种并联DC-DC电路控制方法流程图；图5是本专利技术实施例一提供的另一种并联DC-DC电路控制方法流程图；图6是本专利技术实施例一提供的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并联DC-DC电路控制方法，其特征在于，应用于非接触式供电车辆，所述方法包括：/n在非接触式供电车辆运行过程中，实时获取直流母线电压、直流母线电流，以及并联在所述非接触式供电车辆的直流母线上的各DC-DC电路的实际输出电流；/n利用下垂控制策略计算各DC-DC电路输出电流的期望值，所述各DC-DC电路输出电流的期望值使各DC-DC电路输出电流均衡；/n根据所述各DC-DC电路输出电流的期望值，计算各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值；/n根据所述各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值及所述各DC-DC电路的实际输出电流，进行电压电流双闭环控制，得到用于控制各个DC-DC电路的调制波。/n

【技术特征摘要】
1.一种并联DC-DC电路控制方法，其特征在于，应用于非接触式供电车辆，所述方法包括：
在非接触式供电车辆运行过程中，实时获取直流母线电压、直流母线电流，以及并联在所述非接触式供电车辆的直流母线上的各DC-DC电路的实际输出电流；
利用下垂控制策略计算各DC-DC电路输出电流的期望值，所述各DC-DC电路输出电流的期望值使各DC-DC电路输出电流均衡；
根据所述各DC-DC电路输出电流的期望值，计算各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值；
根据所述各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值及所述各DC-DC电路的实际输出电流，进行电压电流双闭环控制，得到用于控制各个DC-DC电路的调制波。


2.根据权利要求1所述的并联DC-DC电路控制方法，其特征在于，所述利用下垂控制策略计算各DC-DC电路输出电流的期望值，包括：
在DC-DC电路输出线路上的阻抗上引入下垂系数，对每个DC-DC电路分别建立直流母线电压、输出端开路电压的期望值及输出电流的期望值之间的第一关系式；
将直流母线电压计算式代入每个DC-DC电路的所述第一关系式，得到各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值计算式；
将各DC-DC电路的所述第一关系式与所述各DC-DC电路输出端的开路电压的期望值计算式联立，计算得到各DC-DC电路输出电流的期望值。


3.根据权利要求2所述的并联DC-DC电路控制方法，其特征在于，所述第一关系式如下：
u0＝u′outk-(Kk+RLk)·i′outk
式中，u0是直流母线电压，u′outk是第k个DC-DC电路的输出端开路电压的期望值，k＝1，…，n，n是非接触式供电车辆中DC-DC电路的数量，n≥2，Kk是第k个DC-DC电路的下垂系数，RLk是第k个DC-DC电路输出线路上的阻抗，i′outk是第k个DC-DC电路的输出电流的期望值。


4.根据权利要求2所述的并联DC-DC电路控制方法，其特征在于，所述直流母线电压计算式如下：
u0＝RLoad·(i′out1+…+i′outn)
式中，u0是直流母线电压；RLoad是非接触式供电车辆的负载电阻，根据直流母线电压、直流母线电流计算得到；i′out1是第1个DC-DC电路的输出电流的期望值；i′outn是第n个DC-DC电路的输出电流的期望值。


5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振邦，刘华东，王跃，彭赟，梅文庆，文宇良，李程，乐文韬，黄超，孙璐，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43