【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源管理，具体涉及一种升降压双向dcdc变换器控制方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、随着光伏、风力发电等新能源和储能系统的广泛应用，光伏、电池的输出又都是直流电压，直流变换方面的产品需求日益增长，直流微网系统是典型的应用场景。又由于直流微网系统中能量流动不确定，光伏、电池等的直流电压波动范围较大等因素，直流变换器需要具备能量双向变换、升降压变换的功能。同时考虑到新能源发电系统、储能系统对变换器的转换效率要求非常高。
2、目前直流变换器的主流拓扑选用四开关buck-boost变换，四开关buck-boost变换器由4个开关管、1个储能电感、两侧直流电压输出组成，两端可接直流母线和电池，可实现电池的充电放电等工作模式。两端电压不需要限定电压范围，可以出现电压范围重叠的情况，非常适合光伏发电、电池储能等应用场景。
3、对于四开关buck-boost，它具有一种非常传统简单的控制方式，那就是q1和q3同时工作，q2和q4同时工作，并且两组mos交替导通；虽然没有涉及控制模式切换，易于实现，但缺点是4个开关管一直在工作，导致开关损耗大，转换效率低，同时共模噪音大。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种升降压双向dcdc变换器控制方法、系统及存储介质，以解决上述技术问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种升降压双向dcdc变换器控制方法，升降压双向dcdc变换器包括四个开关管，即开关管q1、开关管q2、开关管q3和开
3、s1，获取变换器的直流母线电压和电池电压；
4、s2，获取变换器的开关频率、死区时间和母线电压，并基于开关频率、死区时间和母线电压计算滞回参数；
5、s3，基于滞回参数获取直流母线电压和电池电压之间的关联，并基于直流母线电压和电池电压之间的关联判断变换器需要运行的工作模式，工作模式包括buck模式、boost模式和上管直通模式；
6、s4，调整驱动开关管的pwm波形，以控制运行相应的工作模式。
7、在一个可选的实施方式中，步骤s2中，滞回参数的计算具体包括：
8、取开关频率的倒数开关周期；
9、计算死区时间在开关周期内的占比作为死区占比；
10、基于死区占比乘以母线电压得到滞回参数。
11、在一个可选的实施方式中，步骤s3具体包括：
12、判断电池电压是否大于直流母线电压与滞回参数的和，若判定为大于，则需要运行buck模式；
13、若判定为不大于，进一步判断电池电压是否小于直流母线电压与滞回参数的差值，若判定为小于，则需要运行boost模式；若判定为不小于，则需要运行上管直通模式。
14、在一个可选的实施方式中，步骤s4具体包括：
15、buck模式下，调整驱动开关管的pwm波形，使开关管q1导通、开关管q2关闭，通过pi控制来调节占空比，并依据占空比使开关管q3和开关管q4交替导通；
16、boost模式下，通过调整驱动开关管的pwm波形，使开关管q4导通、开关管q3关闭，通过pi控制来调节占空比，并依据占空比使开关管q1和开关管q2交替导通；
17、上管直通模式下，调整驱动开关管的pwm波形，使开关管q1和开关管q4导通，开关管q2和开关管q3关闭。
18、在一个可选的实施方式中，
19、buck模式下，开关管q3的导通时间为开关周期乘以占空比，开关管q4的导通时间为，开关周期减去开关周期和占空比的乘积，占空比计算为：
20、
21、boost模式下，开关管q1的导通时间为开关周期乘以占空比，开关管q2的导通时间为，开关周期减去开关周期和占空比的乘积，占空比计算为：
22、
23、其中，是变换器直流母线电压，是变换器电池电压。
24、在一个可选的实施方式中，开关管q1和开关管q2串联，开关管q3和开关管q4串联，变换器还包括电感，电感的一端与开关管q1和开关管q2的连接处连接，电感的另一端与开关管q3和开关管q4的连接处连接，上管直通模式下，电池侧和直流母线侧通过电感直接连接。
25、在一个可选的实施方式中，所述开关频率计算为：
26、在buck模式下，根据电感电流纹波公式得出：
27、
28、其中，是允许的电感电流纹波，是电感，是buck模式下的开关频率；
29、在boost模式下，根据电感电流纹波公式得出：
30、
31、其中，是buck模式下的开关频率。
32、在一个可选的实施方式中，获取开关管开通时间和关断时间，死区时间计算为：
33、
34、其中，是死区时间，是安全系数，且；
35、基于开关频率获取开关周期，计算死区时间占开关周期的比例，根据预设的比例区间调整死区时间。
36、第二方面，本专利技术提供一种升降压双向dcdc变换器控制系统，系统实现时执行上述的升降压双向dcdc变换器控制方法，升降压双向dcdc变换器包括四个开关管，即开关管q1、开关管q2、开关管q3和开关管q4，系统包括：
37、电压获取模块，获取变换器的直流母线电压和电池电压；
38、滞回参数计算模块，获取变换器的开关频率、死区时间和母线电压，并基于开关频率、死区时间和母线电压计算滞回参数；
39、工作模式获取模块，基于滞回参数获取直流母线电压和电池电压之间的关联，并基于直流母线电压和电池电压之间的关联判断变换器需要运行的工作模式，工作模式包括buck模式、boost模式和上管直通模式；
40、控制运行模块，调整驱动开关管的pwm波形，以控制运行相应的工作模式。
41、第三方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
42、本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的升降压双向dcdc变换器控制方法、系统及存储介质，通过精准获取直流母线电压、电池电压、开关频率、死区时间并计算滞回参数，依此准确判定变换器工作模式（buck、boost、上管直通模式），再借调整驱动开关管的 pwm 波形精准控制运行模式，有效解决传统控制方式开关损耗大、共模噪音高及特定工况效率低的弊端，显著提升变换器转换效率、降低共模干扰、增强电能转换稳定性与可靠性，优化系统性能，有力适配新能源发电与储能系统对高效、稳定电能变换的严苛需求，为直流微网系统稳定高效运行筑牢坚实基础。
43、此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
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1.一种升降压双向DCDC变换器控制方法，其特征在于，升降压双向DCDC变换器包括四个开关管，即开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的升降压双向DCDC变换器控制方法，其特征在于，步骤S2中，滞回参数的计算具体包括：
3.根据权利要求1所述的升降压双向DCDC变换器控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
4.根据权利要求1所述的升降压双向DCDC变换器控制方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
5.根据权利要求4所述的升降压双向DCDC变换器控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的升降压双向DCDC变换器控制方法，其特征在于，开关管Q1和开关管Q2串联，开关管Q3和开关管Q4串联，变换器还包括电感，电感的一端与开关管Q1和开关管Q2的连接处连接，电感的另一端与开关管Q3和开关管Q4的连接处连接，上管直通模式下，电池侧和直流母线侧通过电感直接连接。
7.根据权利要求6所述的升降压双向DCDC变换器控制方法，其特征在于，所述开关频率计算为：
8
9.一种升降压双向DCDC变换器控制系统，其特征在于，系统实现时执行权利要求1-8任一项所述的升降压双向DCDC变换器控制方法，升降压双向DCDC变换器包括四个开关管，即开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4，系统包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被处理器执行如权利要求1-8任一项所述的升降压双向DCDC变换器控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种升降压双向dcdc变换器控制方法，其特征在于，升降压双向dcdc变换器包括四个开关管，即开关管q1、开关管q2、开关管q3和开关管q4，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的升降压双向dcdc变换器控制方法，其特征在于，步骤s2中，滞回参数的计算具体包括：
3.根据权利要求1所述的升降压双向dcdc变换器控制方法，其特征在于，步骤s3具体包括：
4.根据权利要求1所述的升降压双向dcdc变换器控制方法，其特征在于，步骤s4具体包括：
5.根据权利要求4所述的升降压双向dcdc变换器控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的升降压双向dcdc变换器控制方法，其特征在于，开关管q1和开关管q2串联，开关管q3和开关管q4串联，变换器还包括电感，电感的一端与开关管q1和开关管q2的连接处连接，电感的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成亮，秦伟，杨振元，庞延庆，李开金，李潇凡，王文嵩，陈曦，申文强，王浩，
申请(专利权)人：山东电工时代能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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