[发明专利]一种轨道交通超级电容储能系统均压控制方法及系统

权利要求书

1.一种轨道交通超级电容储能系统均压控制方法，其特征是，包括，

采集各变换器输出侧的输出电压，根据各变换器输出侧的输出电压之间的差值以及预设均压系数，确定输入侧均压比例系数，包括：分别采集变换器Ⅰ和变换器Ⅱ输出侧的输出电压U_{out_1}和 U_{out_2}，将U_{out_1}和 U_{out_2}做差，经PI控制器调节及限幅处理获得均压分配调整系数，再与默认均压系数1/n叠加作为输入侧均压比例系数k_{vot_Equal}，其中，n表示轨道交通超级电容储能系统输入侧变换器串联组数；

采集各变换器输入侧的输入电压，根据各变换器输入侧的输入电压及输入侧均压比例系数获得各变换器的输出电流偏差值，包括：分别采集变换器Ⅰ和变换器Ⅱ输入侧的输入电压U_{in_1}和 U_{in_2}，将U_{in_1}和 U_{in_2}求和后与输入侧均压比例系数k_{vot_Equal}相乘，再与变换器Ⅰ或变换器Ⅱ输入侧的输入电压U_{in_1}或 U_{in_2}做差获得各变换器的输出电流偏差值i_{ref_Equal}；当轨道交通超级电容储能系统由超过两组的完全一样的三支路并联的DC-DC变换器经输入串联输出独立连接超级电容构成时，分别采集各变换器输入侧的输入电压，将各输入电压求和后与输入侧均压比例系数相乘，再与任意变换器之外的其余变换器输入侧的输入电压做差获得各变换器的输出电流偏差值；

总电压控制器将充电模式下的输入电压给定目标值U_{ref_Buck}或放电模式下的输入电压给定目标值U_{ref_Boost}与各变换器输入侧的输入电压之和U_in做差，再经过一个PI控制器及输出限幅环节，作为变换器Ⅰ电流控制器、变换器Ⅱ电流控制器的总电流给定目标值i_ref；

采集各变换器输出侧的输出电压，根据不同工作模式下超级电容允许的最大充电电压值或最小放电电压值及启动滞环阈值计算得出各变换器的电流给定调整系数，包括：由超级电容最大允许电压U_{C_Max}或最小允许电压U_{C_Min}与超级电容实时电压U_{out_1}和 U_{out_2}做差，乘以启动滞环阈值U_ctd，再取绝对值并取平均后，进行限幅处理后得到变换器的电流给定调整系数M_C1和M_C2；

根据各变换器的总电流给定目标值、输出电流偏差值、电流给定调整系数，以及各变换器的各支路电流，获得各变换器各支路的占空比；

根据各变换器各支路的占空比，分别与三角载波比较调制生成对应的PWM信号，驱动各变换器的功率开关，实现对轨道交通超级电容储能系统的均压控制。