[发明专利]一种用于双向DC/DC变换器中电感电流预测互补收敛控制方法

摘要

本发明公开了一种用于双向DC/DC变换器中电感电流预测互补收敛控制方法，本发明方法采用电感电流预测互补控制，并结合稳态预测值对预测结果进行收敛运算处理，以使预测值向稳态预测结果收敛，通过预测值以及稳态预测值直接计算出相应开关管的控制占空比，并产生相应占空比的PWM波来控制相应的开关管，从而实现良好的电流控制效果。本发明方法能够快速稳定的控制DC/DC变换器电路中的电感电流值，动态响应速度快；本发明方法还能够直接通过输入电路参数来求开关管的占空比，静差小。

主权项

一种用于双向DC/DC变换器中电感电流预测互补收敛控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、在双向DC/DC变换器的电路中的(n‑1)TS时刻采样中断，得到(n‑1)TS时刻的电感电流值iL(n‑1)、低压电压源的电压值vl、高压电压源的电压值vh、(n‑1)TS周期内第二开关管S2的占空比Dbu(n‑1)，其中，TS为开关周期；步骤2、通过公式(1)计算nTS时刻的电感电流预测值i^L(n)=iL(n-1)+TsL[vl-Dbu(n-1)vh]---(1)]]>其中，L为电感值；步骤3、判断是否成立，如果成立，则nTS周期内第二开关管S2的占空比D2(n)＝0，第一开关管S1的占空比D1(n)＝1，转到步骤7；如果不成立，转到步骤4；其中，iLref(n)为nTS时刻电感上的电流给定值；步骤4、判断是否成立，如果成立，则nTS周期内第二开关管S2的占空比D2(n)＝1，第一开关管S1的占空比D1(n)＝0，转到步骤7；如果不成立，转到步骤5；步骤5、将nTS时刻电感上的电流给定值iLref(n)赋值给nTS周期内电感电流的平均值即：i‾L(n)=iLref(n)---(2)]]>通过公式(1)中得到的电感电流预测值计算nTS周期内第二开关管S2的占空比Dbu(n)为：Dbu(n)=1-1-Dbt+2L*[i‾L(n)-i^L(n)]vh*Ts---(3)]]>其中，Dbt＝vL/vH，nTS周期内第一开关管S1的占空比Dbo(n)为：Dbo(n)＝1‑Dbu(n)   (4)；步骤6、根据公式(5)计算经过中值处理后的第二开关管S2的占空比D2(n)：D2(n)=Dbu2(n)+Dbu(n)2---(5)]]>其中，为nTS周期内稳态时第二开关管S2的占空比；由于双向DC/DC变换器工作在互补模式，第一开关管S1的占空比D1(n)为：D1(n)＝1‑D2(n)   (6)；步骤7、产生占空比为D2(n)的PWM波来控制第二开关管S2，产生占空比为D1(n)的PWM波来控制第一开关管S1；步骤1中双向DC/DC变换器的电路包括低压电压源vl，低压电压源vl的负极分别与高压电压源vh的负极、第一开关管S1的发射极连接，高压电压源vh的正极连接第二开关管S2的集电极，第二开关管S2的发射极分别连接第一开关管S1的集电极、电感L。