一种双向DC/DC变换系统的控制方法、装置及控制器制造方法及图纸

技术编号:28055350 阅读:7 留言:0更新日期:2021-04-14 13:24
本申请提供了一种双向DC/DC变换系统的控制方法、装置及控制器,该方案在检测到双向DC/DC变换系统运行在双级调制模式时,控制变换系统的开关频率逐渐调整至第一目标频率;当变换系统从双级调制模式切换至单级调制模式时,控制变换系统的开关频率逐渐递增至与单级调制模式相匹配的第二目标频率。该方案在检测到变换系统运行在双级调制模式下时,通过软件改变变换系统的开关频率以改变系统的截止频率,使系统的截止频率避开系统外接电路形成的CLC滤波电路的谐振频率,最终避免系统发生谐振。该方案通过软件方式控制变换系统的开关频率,不需要增加硬件装置,因此,降低了硬件成本,而且,控制变换系统的开关频率的控制逻辑简单易实现。实现。实现。

【技术实现步骤摘要】
一种双向DC/DC变换系统的控制方法、装置及控制器


[0001]本专利技术属于电力电子
,尤其涉及一种双向DC/DC变换系统的控制方法、装置及控制器。

技术介绍

[0002]双向DC/DC变换系统用于实现直流电能双向流动,根据输入、输出两端的电压差的需求,双向DC/DC变换系统可以运行在单级调制模式或双级调制模式。单级调制模式下,高压侧开关管工作于斩波状态;双级调制模式下,高压和低压侧的开关管均处于斩波状态。
[0003]当双向DC/DC变换系统两侧分别接电池、DC/AC变流器时,DC/DC变换系统的母线电容和DC/AC变流器母线电容以及传输线路电感会形成CLC滤波电路,CLC滤波电路有固定的谐振频率。而当双向DC/DC变换系统运行在双级调制模式下时,系统的截止频率接近于CLC滤波电路的谐振频率,将导致整个系统发生谐振。
[0004]相关技术中的一种双向DC/DC变换系统的谐振抑制方式,通过投切并联电容改变CLC滤波电路中的滤波电容值,进而改变CLC滤波电路的谐振频率,使得CLC滤波电路的谐振频率与双向DC/DC变换系统的截止频率不同,最终消除系统谐振。但是此种方式通过更改滤波电容值来改变谐振频率,增加了硬件投切装置,导致硬件成本增加,而且硬件投切控制过程复杂。

技术实现思路

[0005]有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种双向DC/DC变换系统的控制方法、装置及控制器,以解决通过更改滤波电容值来改变谐振频率方式存在的硬件成本高且硬件投切控制过程复杂的技术问题,其具体的技术方案如下:
[0006]第一方面,本申请提供了一种双向DC/DC变换系统的控制方法,包括:
[0007]当检测到所述双向DC/DC变换系统运行在双级调制模式时,控制所述双向DC/DC变换系统内开关管的开关频率逐渐调整至第一目标频率;其中,当运行在所述第一目标频率时,所述双向DC/DC变换系统的截止频率不会与所述双向DC/DC变换系统的外接电路形成的滤波电路发生谐振;
[0008]当检测到所述双向DC/DC变换系统的调制模式从所述双级调制模式切换至所述单级调制模式时,控制所述DC/DC变换系统的开关频率逐渐递增至与所述单级调制模式相匹配的第二目标频率,所述第二目标频率大于所述第一目标频率。
[0009]可选地,所述方法还包括:
[0010]在控制所述开关频率改变的过程中,判断是否存在所述开关管的控制信号的占空比丢失的风险;
[0011]当存在所述控制信号的占空比丢失的风险时,持续地根据载波的幅值变化方向同方向调整调制波的幅值直到所述开关频率达到相应的目标频率,以使所述载波的幅值与所述调制波的幅值有交叉,其中,所述调制波和所述载波用于生成所述控制信号。
[0012]可选地,所述判断是否存在所述开关管的控制信号的占空比丢失的风险,包括:
[0013]当所述载波的相位为同步相位时,获取所述载波的幅值与所述调制波的幅值之间的差值绝对值;
[0014]当所述差值绝对值小于或等于第一阈值时,确定存在所述控制信号的占空比丢失的风险;
[0015]当所述差值绝对值大于所述第一阈值时,确定不存在所述控制信号的占空比丢失的风险。
[0016]可选地,所述根据载波的幅值变化方向同方向调整调制波的幅值,包括:
[0017]当所述载波的幅值增大时,控制所述调制波的幅值增加第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值;
[0018]当所述载波的幅值减小时,控制所述调制波的幅值减小所述第二阈值。
[0019]可选地,所述控制所述双向DC/DC变换系统内开关管的开关频率逐渐调整至第一目标频率,包括:
[0020]控制载波的频率按照第一预设频率步长逐渐调整至所述第一目标频率,所述载波和调制波用于生成控制所述开关管的控制信号;
[0021]所述控制所述DC/DC变换系统内开关管的开关频率逐渐递增至与所述单级调制模式相匹配的第二目标频率,包括:
[0022]控制所述载波的频率按照第二预设频率步长逐渐递增至所述第二目标频率。
[0023]可选地,所述控制载波的频率按照第一预设频率步长逐渐调整至所述第一目标频率,包括:
[0024]控制所述载波的周期计数器按第一数值逐渐调整至与所述第一目标频率相匹配的第一目标值;
[0025]所述控制所述载波的频率按照第二预设频率步长逐渐递增至所述第二目标频率,包括:
[0026]控制所述载波的周期计数器按第二数值减少至与所述第二目标频率相匹配的第二目标值。
[0027]第二方面,本申请还提供了一种双向DC/DC变换系统的控制装置,包括:
[0028]第一变频模块,用于当检测到所述双向DC/DC变换系统运行在双级调制模式时,控制所述双向DC/DC变换系统内开关管的开关频率逐渐调整至第一目标频率;其中,当运行在所述第一目标频率时,所述双向DC/DC变换系统的截止频率不会与所述双向DC/DC变换系统的外接电路形成的滤波电路发生谐振;
[0029]第二变频模块,用于当检测到所述双向DC/DC变换系统的调制模式从所述双级调制模式切换至所述单级调制模式时,控制所述DC/DC变换系统的开关频率逐渐递增至与所述单级调制模式相匹配的第二目标频率,所述第二目标频率大于所述第一目标频率。
[0030]可选地,所述装置还包括:
[0031]风险判断模块,用于在控制所述开关频率改变的过程中,判断是否存在所述开关管的控制信号的占空比丢失的风险;
[0032]调制波幅值优化模块,用于当存在所述控制信号的占空比丢失的风险时,持续地根据载波的幅值变化方向同方向调整调制波的幅值直到所述开关频率达到相应的目标频
率,以使所述载波的幅值与所述调制波的幅值有交叉,其中,所述调制波和所述载波用于生成所述控制信号。
[0033]可选地,所述风险判断模块,包括:
[0034]幅值差值获取子模块,用于当所述载波的相位为同步相位时,获取所述载波的幅值与所述调制波的幅值之间的差值绝对值;
[0035]第一确定子模块,用于当所述差值绝对值小于或等于第一阈值时,确定存在所述控制信号的占空比丢失的风险;
[0036]第二确定子模块,用于当所述差值绝对值大于所述第一阈值时,确定不存在所述控制信号的占空比丢失的风险。
[0037]可选地,所述调制波幅值优化模块,包括:
[0038]第一幅值调整子模块,用于当所述载波的幅值增大时,控制所述调制波的幅值增加第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值;
[0039]第二幅值调整子模块,用于当所述载波的幅值减小时,控制所述调制波的幅值减小所述第二阈值。
[0040]第三方面,本申请还提供了一种控制器,包括存储器和处理器;
[0041]所述存储器中存储有程序指令;
[0042]所述处理器用于调用所述存储器内存储的程序指令以执行第一方面任一种可能的实现方式所述的双向DC/DC变换器的控制方法。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向DC/DC变换系统的控制方法,其特征在于,包括:当检测到所述双向DC/DC变换系统运行在双级调制模式时,控制所述双向DC/DC变换系统内开关管的开关频率逐渐调整至第一目标频率;其中,当运行在所述第一目标频率时,所述双向DC/DC变换系统的截止频率不会与所述双向DC/DC变换系统的外接电路形成的滤波电路发生谐振;当检测到所述双向DC/DC变换系统的调制模式从所述双级调制模式切换至所述单级调制模式时,控制所述DC/DC变换系统的开关频率逐渐递增至与所述单级调制模式相匹配的第二目标频率,所述第二目标频率大于所述第一目标频率。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在控制所述开关频率改变的过程中,判断是否存在所述开关管的控制信号的占空比丢失的风险;当存在所述控制信号的占空比丢失的风险时,持续地根据载波的幅值变化方向同方向调整调制波的幅值直到所述开关频率达到相应的目标频率,以使所述载波的幅值与所述调制波的幅值有交叉,其中,所述调制波和所述载波用于生成所述控制信号。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述判断是否存在所述开关管的控制信号的占空比丢失的风险,包括:当所述载波的相位为同步相位时,获取所述载波的幅值与所述调制波的幅值之间的差值绝对值;当所述差值绝对值小于或等于第一阈值时,确定存在所述控制信号的占空比丢失的风险;当所述差值绝对值大于所述第一阈值时,确定不存在所述控制信号的占空比丢失的风险。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据载波的幅值变化方向同方向调整调制波的幅值,包括:当所述载波的幅值增大时,控制所述调制波的幅值增加第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值;当所述载波的幅值减小时,控制所述调制波的幅值减小所述第二阈值。5.根据权利要求1

4任一项所述的方法,其特征在于,所述控制所述双向DC/DC变换系统内开关管的开关频率逐渐调整至第一目标频率,包括:控制载波的频率按照第一预设频率步长逐渐调整至所述第一目标频率,所述载波和调制波用于生成控制所述开关管的控制信号;所述控制所述DC/DC变换系统内开关管的开关频率逐渐递增至与所述单级调制模式相匹配的第二目标频率,包括:控制所述载波的频率按照第二预设频率步长逐渐递增至所述第二目标频率。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述控制载波的频率按照第一预设频率步长逐渐调整至所述第一目标频率,包括:控制所述载波的周期计数器按第一数值逐渐调整至与所述第一目标频率相匹配的第一目标值;所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘亮申智耿后来陈强云方伟董浩
申请(专利权)人:阳光电源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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