[发明专利]基于效率优化的两级式直流变换器的协调控制策略

摘要

本发明涉及一种基于效率优化的两级式直流变换器的协调控制策略，用于对需进行直流变换的场合中的两级式直流变换器的控制，该需进行直流变换场合设置有高压侧及低压侧，所述两级式直流变换器设有高压端及低压端，该两级式直流变换器可实现高压侧与低压侧间的电能转换，所述基于效率优化的两级式直流变换器的协调控制策略包含若干个步骤；所述基于效率优化的两级式直流变换器的协调控制策略能使所述直流变换场合内的前级与后级转换器协调工作。本发明的基于效率优化的两级式直流变换器协调控制策略根据需直流变换场合中的高压侧及低压侧的电压状态使其内部的前级升降压模块与后级隔离式升降压模块协调运行，减少进行电能转换时所造成的电能消耗。

主权项

1.一种基于效率优化的两级式直流变换器的协调控制策略，用于对需进行直流变换的场合中的两级式直流变换器的控制，该需进行直流变换的场合设置有高压侧及低压侧，该两级式直流变换器可实现高压侧与低压侧间的双向电能转换，所述高压侧上的电压为V_H，所述高压侧电压V_H的波动范围为[V_{H_min},V_{H_max}]，所述低压侧上的电压为V_L；所述两级式直流变换器包括前级升降压模块、后级隔离式升降压模块、计时器及中央处理单元；所述前级升降压模块的增益为G₁；所述前级升降压模块的初始化增益为G₁₀；所述后级隔离式升降压模块的增益为G₂；所述后级隔离式升降压模块的额定增益为G_2N；所述计时器的记录值为t；所述计时器的初始化值为t₀；所述计时器的一个比较值为t₁；所述计时器的变动值为△t；所述中央处理单元根据所述高压侧电压V_H的波动范围的下限V_{H_min}计算出高压侧电压常态峰值；所述基于效率优化的两级式直流变换器的协调控制策略包括如下步骤：S10：令所述两级式直流变换器进行计时器记录值初始化，即将所述计时器的记录值t的值置为计时器的初始化值t₀，然后进入步骤S21；S21：所述中央处理单元采样获得所述高压侧电压V_H，然后进入步骤S22；S22：进行高压侧电位比较，即所述中央处理单元判断所述高压侧电压V_H是否小于所述高压侧电压常态峰值，并产生是或否的判断结果；若所述高压侧电位比较的判断结果为是时，进入步骤S31；若所述高压侧电位比较的判断结果为否时，进入步骤S51；S31：进行延时空转，即所述前级升降压模块及所述后级隔离式升降压模块按既有投切状态及增益大小运行、所述中央处理单元不进行采样或比较判断工作；所述延时空转持续一定时间后进入状态S32；S32：进行计时器记录值t的判别，即所述中央处理单元判断所述计时器的记录值t是否大于计时器比较值t₁，并产生是或否的判断结果；若所述计时器记录值判别的判断结果为是时，进入步骤S41；若所述计时器记录值判别的判断结果为否时，进入步骤S21；S41：进行前级常闭调整并延时，即判断所述前级升降压模块是否在进行电压调整，若判断结果为是，则令所述前级升降压模块停止电压调整；若判断结果为否，则令所述前级升降压模块保持停止电压调整状态；所述前级常闭调整完成后，所述后级隔离式升降压模块按既有增益大小持续工作一段时间，然后进入步骤S42；S42：进行高压侧电压采样，即所述中央处理单元采样获得所述高压侧电压V_H，然后进入步骤S43；S43：进行高压侧电位比较，即所述中央处理单元判断所述高压侧电压V_H是否小于所述高压侧电压常态峰值，并产生是或否的判断结果；若所述高压侧电位比较的判断结果为是时，进入步骤S41；若所述高压侧电位比较的判断结果为否时，进入步骤S10；S51：进行低压侧电压采样，即所述中央处理单元采样获得所述低压侧电压V_L，然后进入步骤S52；S52：进行前级常开调整；在所述前级常开调整中，判断所述前级升降压模块是否在进行电压调整，若判断结果为是，则令所述前级升降压模块以既有增益G₁继续进行电压调整；若判断结果为否，则令所述前级升降压模块以初始化增益G₁₀开始进行电压调整；步骤S52结束后进行步骤S53；S53：依次进行后级高效范围计算、后级需求增益计算及后级增益容许范围判别；所述后级高效范围计算，即所述中央处理单元计算出所述后级隔离式升降压模块的高效运行增益范围；在所述后级需求增益计算中，所述中央处理单元计算出所述后级隔离式升降压模块的需求增益G_d；在所述后级增益容许范围判别中，判断所述后级隔离式升降压模块的需求增益G_d是否处于所述后级隔离式升降压模块的高效运行增益范围内；若判断结果为是，进入步骤S10；若判断结果为否，进入步骤S61；S61：进行后级增益偏向判别，即判断所述后级隔离式升降压模块的需求增益G_d的增益是否大于所述后级隔离式升降压模块的高效运行增益范围的上限，并产生是或否的判断结果；若判断结果为是，进入步骤S62；若判断结果为否，进入步骤S63；S62：增大所述前级升降压模块的增益G₁然后进入步骤S10；S63：减少所述前级升降压模块的增益G₁然后进入步骤S10。