[发明专利]双向三重DC-DC变换器的电流闭环复合调节系统

说明书

技术领域

本发明属于直流变换技术领域。

背景技术

双向DC-DC变换器能够实现能量的双向流动，在电动汽车、分布式发电等领域得到了广泛应用。在大功率场合下，双向DC-DC变换器采用多重化技术，并且随着数字信号处理技术的发展，双向DC-DC变换器也向着数字化多重交错控制技术方向发展。但由于双向DC-DC变换器的两个直流端往往并联有大容量电容，尤其在高压大功率情况下，传统电流均值闭环控制方法难以实现电感电流的动态控制，容易导致过流停机，影响了其应用。

现有技术的缺陷是电流PI调节器在软件数字化实现过程中电流幅值难以限制，易触发过流保护。

发明内容

本发明是为了解决现有电流PI调节器在软件数字化实现过程中电流幅值难以限制，导致易触发过流保护的问题，本发明提供了一种双向三重DC-DC变换器的电流闭环复合调节系统。

双向三重DC-DC变换器的电流闭环复合调节系统，它包括双向三重DC-DC变换器，它还包括3个电流传感器、电流检测处理电路、1号减法器、2号减法器、3号减法器、电压PI调节器、PWM发生器、电流限幅调节器、驱动电路、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、单刀双掷开关、电流PI调节器、1号A/D转换器、2号A/D转换器和3号A/D转换器，

所述的电阻R1和电阻R2串联后，并联在双向三重DC-DC变换器的高压信号输入端，用于检测双向三重DC-DC变换器的高压信号输入端的端电压，电阻R3和电阻R4串联后，并联在双向三重DC-DC变换器的低压信号输出端，用于检测双向三重DC-DC变换器的低压信号输出端的端电压，电阻R1和电阻R2的连接处通过1号A/D转换器与2号减法器的减数信号输入端连接，2号减法器的被减数信号输入端用于接收高压端电压指令，电阻R3和电阻R4的连接处通过2号A/D转换器与1号减法器的减数信号输入端连接，1号减法器的被减数信号输入端用于接收低压端电压指令，电压PI调节器的电压信号输入端与单刀双掷开关的动触点连接，该单刀双掷开关的常闭静触点与2号减法器的数据信号输出端连接，该单刀双掷开关的常开静触点与或1号减法器的数据信号输出端连接，

2号减法器的数据信号输出端作为A，1号减法器的数据信号输出端作为B，

电压PI调节器的信号输出端与3号减法器的被减数信号输入端连接，

3个电流传感器分别用于检测双向三重DC-DC变换器的3个电感的电流，电流检测处理电路用于接收3个电流传感器采集的电流信号，电流检测处理电路的电流信号输出端同时与3号减法器的减数信号输入端和电流限幅调节器的电流信号输入端连接，且3号A/D转换器串联在3号减法器的减数信号输入端和电流检测处理电路的电流信号输出端之间，3号减法器的数据信号输出端与电流PI调节器的信号输入端连接，电流PI调节器的信号输出端与PWM发生器的信号输入端连接，

PWM发生器的PWM开关信号输出端与电流限幅调节器的控制信号输入端连接，所述的电流限幅调节器的控制信号输出端与驱动电路的控制信号输入端连接，驱动电路输出的驱动信号用于驱动双向三重DC-DC变换器。

所述的电流限幅调节器包括绝对值电路、取最大值电路、电流限幅比较器和FPGA，所述的绝对值电路的信号输入端为电流限幅调节器的电流信号输入端，该绝对值电路的信号输出端与取最大值电路的信号输入端连接，所述的取最大值电路的信号输出端与电流限幅比较器的正输入端连接，电流限幅比较器的负输入端用于接收参考电压信号，电流限幅比较器的信号输出端与FPGA的第一信号输入端连接，FPGA的第二信号输入端与PWM发生器的PWM开关信号输出端连接，FPGA的信号输出端为电流限幅调节器的控制信号输出端。

所述的FPGA包括锁存器和逻辑与运算单元，锁存器用于实时采样电流限幅比较器输出的信号U_OL1，并将信号U_OL1锁存后，得到信号U_OL2，锁存器在每个PWM周期起始时被复位，锁存器输出的信号U_OL2被送入到逻辑与运算单元，与PWM发生器输出的PWM开关信号进行逻辑与运算，逻辑与运算单元输出PWM'开关信号。