[发明专利]一种机载并联式双向DC-DC变换器均流控制方法

权利要求书

1.一种机载并联式双向DC-DC变换器(500)均流控制方法，其特征在于，以两路并联式Buck-Boost双向DC-DC变换器为控制对象，采集变换器电流、电压信号，设计均流控制算法，对机载并联双向DC-DC变换器给出开关信号；

包括以下步骤：

S1：构建双向DC-DC变换器的数学模型，状态空间方程；

S2：根据状态空间方程设计解耦控制器(800)和状态观测器(700)，设计均流控制方法；

S3：采样双向DC-DC变换器输入端电压v_in、输出端电压v_o、变换器A路输出端电流i_o1和变换器B路输出端电流i_o2；

S4：根据获两路电流给定指令i_r1和i_r2，经PI调节器(600)、状态观测器(700)和解耦控制器(800)，计算两路开关管的占空比d₁和d₂，再经PWM信号生成器(400)产生PWM波控制开关管的开通和关断，实现均流控制；

所述步骤S3中双向DC-DC变换器的输入端连接机载270V高压直流汇流条，进行两路总输入电流i_in和输入电压v_in的采样；变换器输出端连接高压储能装置或耗散电阻，进行两路输出电流i_o1、i_o2和输出电压v_o的采样；系统信息采样是双向DC-DC变换器均流控制方法的基础，采样信号既用于系统状态的观测，又用于状态反馈和PI调节器(600)的控制；

步骤S4中所述PI调节器(600)根据电流给定指令i_ri和反馈值i_oi的误差得到控制量，两路变换器的PI调节器(600)各自独立；状态观测器(700) 根据系统输出电流i_oi和输出电压v_o观测变换器电感电流值i_Li，是后续的状态反馈的基础；解耦控制器(800)包括输入变换和状态反馈两部分，输入变换部分将PI调解器的控制量整合成新的控制信号，减去基于状态观测器(700)的状态反馈值后，得到解耦控制输出值。

2.根据权利要求1所述均流控制方法，其特征在于，所述步骤S1建立两路并联式Buck-Boost双向DC-DC变换器的数学模型，以输入端向输出端为正方向，所述双向DC-DC变换器共有四种典型的工作模式，分别是Buck降压-纯阻性负载、Buck降压-阻容性负载、Boost升压-纯阻性负载和Boost升压-阻容性负载。

3.根据权利要求2所述均流控制方法，其特征在于，所述Buck降压-纯阻性负载的小信号状态空间方程为：

Buck降压-阻容性负载的小信号状态空间方程为：

Boost升压-纯阻性负载的小信号状态空间方程为：

Boost升压-阻容性负载的小信号状态空间方程为：

其中，i_L1、i_L2和v_o是状态变量，分别代表变换器两路电感电流和变换器输出端电压；d₁和d₂是控制量，分别代表变换器两路开关管占空比给定值；i_o1和i_o2是输出量，分别代表变换器两路输出端电流；V_in、V_o、i_L1、I_L2、D₁和D₂分别代表对应小信号量v_in、v_o、i_L1、i_L2、d₁和d₂的直流稳态值；L₁、L₂、C₁和C₂分别代表变换器两路电感值和输出端滤波电容值；R代表纯阻性负载(300)的电阻值，r_b、C_b代表阻容性负载(200)的电阻和电容值。