[发明专利]一种多电平双向DC-DC变换器启动控制方法及系统

权利要求书

1.一种多电平双向DC-DC变换器启动控制方法，所述变换器包括依次连接在高压侧正、负极之间的4N个开关管S₁～S_4N，N≥2，S_k、S_k+1连接点与S_2N-k、S_2N-k+1连接点之间跨接电容C_2k+1，S_2N+k、S_2N+k+1连接点与S_4N-k、S_4N-k+1连接点之间跨接电容C_2k+2，电容C_2k+1和电容C_2k+2的电容值相等，k为1与N-1之间的任意整数，S_N、S_N+1不与电容C_2N-1连接的一端通过滤波电感L连接至低压侧正极，S_3N、S_3N+1不与电容C_2N连接的一端连接至低压侧负极，低压侧正、负极之间连接有滤波电容C_o，其特征在于，方法包括：

S1，获取启动方式，若为高压侧启动，执行S2，若为低压侧启动，执行S3-S4；

S2，断开低压侧正、负极连接的开关管S_N、S_N+1、S_3N和S_3N+1，开通其余开关管，k取值沿低压侧至高压侧方向从N-1逐次递减，并在C_2k+1或C_2k+2的电压达到相应设定值时，断开C_2k+1和C_2k+2连接的开关管S_k、S_2N-k+1、S_2N+k和S_4N-k+1，直至断开所有开关管；

S3，断开低压侧正、负极连接的开关管S_N+1和S_3N，开通其余开关管，k取值沿低压侧至高压侧方向从N-1逐次递减，并在C_2k+1或C_2k+2的电压达到相应设定值时，断开C_2k+1和C_2k+2连接的开关管S_2N-k+1和S_2N+k，直至C_2k+1或C_2k+2的电压达到低压侧电压的1/2；

S4，将开关管S_k+1至S_N、S_N+1至S_2N-k、S_2N+k+1至S_3N、S_3N+1至S_4N-k划分为四组开关管并进行PWM调制，其余开关管保持导通，k继续逐次递减，并在C_2k+1或C_2k+2的电压达到相应设定值时，将C_2k+1和C_2k+2连接的开关管S_k、S_2N-k+1、S_2N+k和S_4N-k+1分别添加至所述四组开关管中，直至所有开关管均添加至所述四组开关管中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，高压侧正、负极之间依次连接有电容C₁和C₂，高压侧依次通过高压侧开关SW2和高压侧预充电单元接入高压侧电压，低压侧依次通过低压侧开关SW4和低压侧预充电单元接入低压侧电压，所述高压侧预充电单元包括并联的开关SW1和电阻R_s1，所述低压侧预充电单元包括并联的开关SW3和电阻R_s2。