[发明专利]一种输出并联Buck/Boost变换器的均流方法、装置及设备有效
申请号: | 202010098623.2 | 申请日: | 2020-02-18 |
公开(公告)号: | CN111224544B | 公开(公告)日: | 2021-09-21 |
发明(设计)人: | 谢乐;蒋崇文 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | H02M3/158 | 分类号: | H02M3/158;H02M3/157 |
代理公司: | 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 | 代理人: | 黄艺平 |
地址: | 410000 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 输出 并联 buck boost 变换器 方法 装置 设备 | ||
1.一种输出并联Buck/Boost变换器的均流方法,其特征在于,包括:
步骤1,采集两路并联Buck/Boost变换器的直流输入电压、两路电感电流和直流输出电压;
步骤2,将两路输入电压偏差,电感值差异和负载变化考虑进系统模型,对采集到的所述两路电感电流和所述直流输出电压进行超扭曲算法的二阶滑模控制方法设计,构造包含输出电压误差和电感电流误差的滑模面,将电压设计成外环,电流设计成内环,把两路电感电流的均流误差考虑进电流内环,闭环调节输出电压和电感电流,抑制内外部扰动对并联均流效果的影响;
步骤3,通过载波和脉冲宽度调制方法产生两路相位相差180°的脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号用于控制开关管的通断;
所述步骤2包括:确定采集参数之间的关系,采用开关周期平均法对输出并联的Buck/Boost变换器进行建模,建立基于开关周期平均的系统模型为:
其中,E1、E2分别为上下两路Buck/Boost变换器的输入电压,uo为两路Buck/Boost变换器的并联输出电压,分别为上下两路Buck/Boost变换器的电感电流,iload为并联输出端的负载电流,L1和L2分别为上下两路Buck/Boost变换器的电感值,C为并联输出端的电容值,d1和d2分别为上下两路Buck/Boost变换器的控制输入占空比,即为两路的控制率给定。
2.根据权利要求1所述的输出并联Buck/Boost变换器的均流方法,其特征在于,所述步骤2还包括:
将输出电压与输出电压参考的误差,误差的积分项考虑为状态变量,构造电压外环滑模面为:
s=x1+λ1x2 (2)
其中,
其中,uoref代表输出电压的参考,x1和x2作为系统状态变量,λ1为正常数,表示电压外环滑模面的系数增益;
根据系统的建模表达式,电压外环滑模面的一阶导数项能够被推导为:
超扭曲算法考虑控制率包括等效控制项和超扭曲控制项,系统总的控制率被设计为:
u1=ueq1+udis1 (5)
其中,等效控制项ueq1能通过电压外环滑模面的一阶导数项为零时得出:
其中,Δu1为系统电压外环的控制项,电压外环控制输出的电感电流参考的等效控制项iL包含在其中,Δρ1为扰动项,取|Δρ1|ε1,ε1收敛于某个正的边界项,则有:
ueq1=λ1C(uoref-uo) (7)
超扭曲控制项的表达式为:
其中,a1和a2为正的常系数项;
电压外环的输出为电流参考:
iLref=u1=λ1C(uoref-uo)+udis1 (9)
其中,iLref为电压外环得出来的电流参考值。
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