[发明专利]一种基于两级式双向逆变器并联系统的控制方法

说明书

本发明属于能量交换的技术领域，公开了一种基于两级式双向逆变器并联系统的控制方法，实时采集两级式双向逆变器的电压和电流数据、以及电池荷电状态数据；当充电口存在电网电压时，并联系统进入充电模式，各个两级式双向逆变器的直流‑直流变换器进行母线建压；当母线电压到达额定值时，母线建压结束，对应的充电继电器在电网电压零点处闭合，正式进入充电模式，开始给电池充电；当充电口不存在电网电压时，并联系统进入放电模式，判断电池荷电状态是否大于电荷阈值，若否，两级式双向逆变器待机；若是，各个两级式双向逆变器按并机控制策略进行并机，然后基于各自的电池荷电状态进行输出功率分配。

技术领域

本发明属于能量交换的技术领域，具体涉及一种基于两级式双向逆变器并联系统的控制方法。

背景技术

双向逆变器集充放电于一体，它与新能源汽车的车载动力电池使用可满足人们绝大多数的用电需求，因此，双向逆变器对新能源汽车的发展具有重要的推动作用。随着用电设备的数量和容量不断增加，单台逆变器不足以提供足够的供电功率，学者们提出逆变器并联技术解决供电功率不足的问题。目前，逆变器并联技术研究重点主要集中于功率均分和环流抑制，但是，基于电池荷电状态进行逆变器并联系统中各子模块的输出功率分配，以实现电池能量的最大化利用方面的研究正受到越来越多的关注。

由于单级式逆变器的直流电压范围受限，两级式逆变器的应用更加广泛，但是，两级式逆变器在启动过程中产生的大冲击电流依旧影响着两级式逆变器的运行，而通常采用缓冲电路抑制启动冲击电流会降低系统效率，因此，急需提供一种新的控制方法实现在两级式逆变器的启动过程中最大限度地抑制启动冲击电流。

发明内容

本发明提供一种基于两级式双向逆变器并联系统的控制方法，无需采用缓冲电路就可以抑制启动冲击电流，提高了系统效率，实现电池能量的最大化利用。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种基于两级式双向逆变器并联系统的控制方法，用于单相电网系统，

实时采集两级式双向逆变器的电压和电流数据、以及电池荷电状态数据；

当充电口存在电网电压时，并联系统进入充电模式，各个两级式双向逆变器的直流-直流变换器进行母线建压；

当母线电压到达额定值时，母线建压结束，对应的充电继电器在电网电压零点处闭合，正式进入充电模式，开始给电池充电；

当充电口不存在电网电压时，并联系统进入放电模式，判断电池荷电状态是否大于电荷阈值，若否，两级式双向逆变器待机；

若是，各个两级式双向逆变器按并机控制策略进行并机，然后基于各自的电池荷电状态进行输出功率分配。

进一步，直流-直流变换器进行母线建压的方法包括以下步骤：

S1：设定虚拟的电压参考值由电池的工作电压线性上升；

S2：由当前的电压参考值减去母线电压的实测值得到的差值生成直流-直流变换器的功率开关控制信号，以此对母线进行升压处理；

S3：母线电压开始由电池电压线性上升，判断母线电压是否到达额定值，若是，执行S4，否则执行S2；

S4：直流-直流变换器停止工作。

进一步，根据检测得到充电口电网电压的瞬时值u_ac，判断所述瞬时值u_ac是否在零点的-5V～+5V之内，若是，各个充电继电器延迟一个电网电压的工频周期和自身闭合延迟时间的差值再闭合。

进一步，在对电池进行充电时，判断电池电压是否低于电池电压的上限阈值，若是，采用电流环进行恒流充电；否则，采用电压电流环结束充电。

进一步，采用电压电流环结束充电的方法包括以下步骤：