谐振变换器、电压控制方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及谐振变换器电压控制技术领域，尤其涉及一种谐振变换器、电压控制方法、装置、电子设备及存储介质，本发明专利技术方法首先获取获取自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值；然后根据所述自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值确定输出电压观测值以及系统的总扰动估计；将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上；根据所述控制量以及所述自抗扰控制模型确定控制电压。本发明专利技术实施方式通过线性状态观测器估计出系统的总扰动，并将总扰动补偿实时补偿到控制量中，因此，能够很好的抑制系统的滞后问题，增加了系统对超调的抑制作用，加快了对于输出波动的响应速度。加快了对于输出波动的响应速度。加快了对于输出波动的响应速度。

【技术实现步骤摘要】
谐振变换器、电压控制方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及谐振变换器电压控制
，尤其涉及一种谐振变换器、电压控制方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，为了解决能源危机和环境污染问题，人们开始大力提倡绿色环保的理念，推动新能源领域和电气自动化的高速发展，使得双向DC/DC变换器作为不同系统之间或同一系统中的双向接口，可以实现电气隔离、宽升降压比以及控制能量双向传输的功能，从而被广泛应用于如分布式储能系统、新能源发电系统、不间断供电系统，智能电网、电动及混合动力汽车，航空航天电源等领域。
[0003]CLLLC谐振变换器(双向全桥LC谐振变换器)除了能够实现电气隔离和双向传输，还完美地继承了LLC谐振变换器的软开关特性，具有高效率和高功率密度，被广泛应用于各储能系统。
[0004]由于CLLLC谐振变换器的输入和输出之间存在一对电感和一对电容，导致变换器的输入到输出的存在一定的滞后性。当变换器的输入端变化时，传统的控制方式，动态响应速度较慢，在输出端会有一个相应的波动和平抑波动的过程，当扰动较大时，CLLLC谐振变换器的输出会产生一个较大偏差。
[0005]基于此，需要开发设计出一种谐振变换器电压控制方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施方式提供了一种谐振变换器、电压控制方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决现有技术中谐振变换器输出波动较大的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施方式提供了一种谐振变换器，包括：
[0008]驱动模块以及谐振变换电路，所述驱动模块输出端与所述谐振变换电路输入端电连接；
[0009]所述谐振变换电路包括：第一全桥、第二全桥、变压器、第一谐振电感、第二谐振电感、变压器励磁电感、第一谐振电容、第二谐振电容；
[0010]所述第一全桥以及所述第二全桥分别由多个开关元件构成，所述第一谐振电感、所述第一谐振电容以及所述变压器的一次侧绕组依次串联在所述第一全桥的第二端，所述第二谐振电感、所述第二谐振电容以及所述变压器的二次侧绕组依次串联在所述第二全桥的第一端；所述变压器励磁电感与所述变压器的一次侧绕组并联连接；当所述驱动模块输入端的电压改变时，所述第二全桥的第二端的电压随之改变。
[0011]在一种可能实现的方式中，所述驱动模块包括：压控振荡器以及驱动电路；
[0012]所述压控振荡器的输出与所述驱动电路的输入电连接，所述驱动电路的输出与所述第一全桥的多个开关元件的控制端电连接。
[0013]第二方面，本专利技术实施方式提供了一种谐振变换器电压控制方法，应用于谐振变
换器中，所述谐振变换器包括：驱动模块以及谐振变换电路，所述驱动模块输出端与所述谐振变换电路输入端电连接；当所述驱动模块输入端的电压改变时，所述谐振变换电路输出端的电压随之改变，所述谐振变换器电压控制方法包括：
[0014]获取自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值；
[0015]根据所述自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值确定输出电压观测值以及系统的总扰动估计；
[0016]将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上；
[0017]根据所述控制量以及所述自抗扰控制模型确定控制电压，其中，所述驱动模块根据所述控制电压调整所述谐振变换电路输出端的电压。
[0018]在一种可能实现的方式中，所述根据所述自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值确定输出电压观测值以及系统的总扰动估计，包括：
[0019]构建所述自抗扰控制模型的传递函数，其中，所述自抗扰控制模型的传递函数为：
[0020][0021]式中，y为输出，u为输入，w为系统外部扰动，a0、a1以及b分别为第一未知系数、第二未知系数以及第三未知系数，b0为传递系数，f为总扰动；
[0022]根据所述传递函数中的状态变量，构建扩张状态空间描述方程；
[0023]根据所述扩张状态空间描述方程以及所述自抗扰控制模型确定所述输出电压观测值以及所述系统的总扰动估计。
[0024]在一种可能实现的方式中，所述将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上，包括：
[0025]根据第一公式将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上，其中，所述第一公式为：
[0026][0027]式中，u为控制量，z1为输出电压观测值，z2为输出电压观测值的一阶导数，z3为系统的总扰动估计，b0为自抗扰控制模型的传递系数，k
p
和k
d
分别为控制器的第一增益和第二增益，r为CLLLC谐振变换器输出电压的参考值。
[0028]在一种可能实现的方式中，所述根据所述控制量以及所述自抗扰控制模型确定控制电压，包括：
[0029]将补偿后的控制量输入到所述自抗扰控制模型，获得所述自抗扰控制模型的输出；
[0030]根据所述自抗扰控制模型的输出确定所述控制电压。
[0031]在一种可能实现的方式中，所述驱动模块包括：压控振荡器以及驱动电路；
[0032]所述压控振荡器的输出与所述驱动电路的输入电连接，所述驱动电路的输出与所述谐振变换电路的控制端电连接，当所述压控振荡器输入端的电压改变时，所述谐振变换电路输出端的电压随之改变；
[0033]所述谐振变换器电压控制方法还包括：
[0034]获取所述谐振变换电路的输入电压；
[0035]根据第二公式以及所述谐振变换电路的输入电压，确定前馈电压，其中，
[0036]所述第二公式为：
[0037][0038]式中，G
vo_vin
(s)为谐振变换电路电压扰动输入对输出电压影响的函数，G
vco
(s)为压控振荡器的传递函数，G
vf
(s)为驱动电路到谐振变换电路输出端间的传递函数；
[0039]将所述前馈电压与所述控制电压的和作为所述压控振荡器输入端的电压。
[0040]第三方面，本专利技术实施方式提供了一种谐振变换器电压控制装置，用于实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的谐振变换器电压控制方法，所述谐振变换器电压控制装置包括：
[0041]控制模型获取模块，用于获取自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值；
[0042]总扰动估计模块，用于根据所述自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值确定输出电压观测值以及系统的总扰动估计；
[0043]控制量补偿模块，用于将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上；
[0044]以及，
[0045]控制电压确定模块，用于根据所述控制量以及所述自抗扰控制模型确定控制电压，其中，所述驱动模块根据所述控制电压调整所述谐振变换电路输出端的电压。
[0046]第四方面，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振变换器，其特征在于，包括：驱动模块以及谐振变换电路，所述驱动模块输出端与所述谐振变换电路输入端电连接；所述谐振变换电路包括：第一全桥、第二全桥、变压器、第一谐振电感、第二谐振电感、变压器励磁电感、第一谐振电容、第二谐振电容；所述第一全桥以及所述第二全桥分别由多个开关元件构成，所述第一谐振电感、所述第一谐振电容以及所述变压器的一次侧绕组依次串联在所述第一全桥的第二端，所述第二谐振电感、所述第二谐振电容以及所述变压器的二次侧绕组依次串联在所述第二全桥的第一端；所述变压器励磁电感与所述变压器的一次侧绕组并联连接；当所述驱动模块输入端的电压改变时，所述第二全桥的第二端的电压随之改变。2.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述驱动模块包括：压控振荡器以及驱动电路；所述压控振荡器的输出与所述驱动电路的输入电连接，所述驱动电路的输出与所述第一全桥的多个开关元件的控制端电连接。3.一种谐振变换器电压控制方法，其特征在于，应用于谐振变换器中，所述谐振变换器包括：驱动模块以及谐振变换电路，所述驱动模块输出端与所述谐振变换电路输入端电连接；当所述驱动模块输入端的电压改变时，所述谐振变换电路输出端的电压随之改变，所述谐振变换器电压控制方法包括：获取自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值；根据所述自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值确定输出电压观测值以及系统的总扰动估计；将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上；根据所述控制量以及所述自抗扰控制模型确定控制电压，其中，所述驱动模块根据所述控制电压调整所述谐振变换电路输出端的电压。4.根据权利要求3所述的谐振变换器电压控制方法，其特征在于，所述根据所述自抗扰控制模型、所述谐振变换电路输出端的输出电压以及输出电压参考值确定输出电压观测值以及系统的总扰动估计，包括：构建所述自抗扰控制模型的传递函数，其中，所述自抗扰控制模型的传递函数为：式中，y为输出，u为输入，w为系统外部扰动，a0、a1以及b分别为第一未知系数、第二未知系数以及第三未知系数，b0为传递系数，f为总扰动；根据所述传递函数中的状态变量，构建扩张状态空间描述方程；根据所述扩张状态空间描述方程以及所述自抗扰控制模型确定所述输出电压观测值以及所述系统的总扰动估计。5.根据权利要求3所述的谐振变换器电压控制方法，其特征在于，所述将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上，包括：根据第一公式将所述观测值和所述总扰动实时补偿到控制量上，其中，所述第一公式为：
式中，u为控制量，z1为输出电压观...

【专利技术属性】
技术研发人员：程旭，宋佰超，王晓瀛，汉京善，李宁，李嘉颖，孔凡伟，高冰，卢景才，李安昌，宏晓飞，侯乃谦，刘宏洋，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司衡水供电分公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：