[发明专利]一种多路并联的DC-DC变换器控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及变换器控制技术领域，特别涉及一种多路并联的DC-DC变换器控制系统及方法。

背景技术

随着能源的严重短缺，利用新能源已经成为一个必然，太阳能这一清洁能源也受到了越来越多的青睐。

在太阳能发电系统中，电池板将光能转换为电能，然后由逆变器转换为可供家庭使用的交流电，然后为了实现逆变器可以在宽输入电压下工作，一般会在逆变器的输入增加升压变换器。

下面结合附图详细介绍一下升压变换器（Boost电路），参见图1，该图为现有技术中典型的Boost电路示意图。

其中L为Boost电抗器，D为Boost输出二极管，G为开关管，可以为MOS管或者IGBT管等半导体开关器件，优选可以采用MOS管。

Boost电路是一种开关直流升压电路，它可以使电路的输出电压比输入电压高。

当输入功率较大时，一般会增加多路升压变换器，从而来提高升压变换器的转换效率。

参见图2，该图为现有技术中提供的多路并联的DC-DC变换器示意图。

图2中的N个Boost电路的输入端并联在一起，分别为Boost1、Boost2，一直到BoostN，输出端也并联在一起。输入电压均为Vpv，输出电压均为Vout。

当并联的Boost电路的阻抗匹配时，Boost能正常的实现均流控制，此时无需特别处理。但是由于Boost电路中器件的差异，会出现两路或者多路Boost电路阻抗不匹配的问题。这样将导致并联的Boost电路的输入电流出现较大差异，即出现不均流，可能导致一路电流较大，硬件出现过热情况，影响硬件的寿命。特别是当某些场合要求两路输入不均流时，例如有的要求一路输入电流为10A，另一路最大输入电流为16A，系统必须要能不均流控制。

综上所述，无论是硬件原因导致的不均流问题还是人为要求不均流，多路并联的DC-DC变换器必须具备按照设计要求对电流进行控制的能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多路DC-DC变换器并联的控制系统及方法，能够实现多路DC-DC变换器之间的电流分配。

本发明实施例提供一种多路DC-DC变换器并联的控制系统，包括：电压采样模块、N个电流采样模块、电压外环控制模块、N个电流内环控制模块；

所述N个电流采样模块和N个电流内环控制模块一一对应；

所述电压采样模块，用于采集N路并联的DC-DC变换器输入端的电压，将采集的电压信号发送给所述电压外环控制模块；N为大于或等于2的整数；

所述电压外环控制模块，用于将所述电压信号与给定电压值进行比较，将电压比较结果进行调节和第一限幅处理后的电流信号发送给N个电流内环控制模块；

所述N个电流采样模块和N路并联的DC-DC变换器一一对应；

每个所述电流采样模块，用于采集对应的DC-DC变换器中电抗器上的电流，将采集的所述电流作为电流反馈信号发送给对应的电流内环控制模块；

每个所述电流内环控制模块，用于根据对应的DC-DC变换器对所述电流信号进行第二限幅，将第二限幅输出后的给定电流值与所述电流反馈信号进行比较，将电流比较结果进行调节和第三限幅后输出占空比；所述占空比为控制对应的DC-DC变换器中开关管的导通和断开的脉冲信号的占空比。

优选地，每个电流内环控制模块包括：第二限幅子模块；

所述第二限幅子模块，用于对电压外环控制模块发送的所述电流信号进行第二幅值的限幅；

每个电流内环控制模块中的第二幅值分别为第二幅值1直到第二幅值N；所述第二幅值1到第二幅值N相同或者不相同。

优选地，每个电流内环控制模块包括：电流比较子模块、第一调节子模块、第三限幅子模块；

所述电流比较子模块，用于将所述第二限幅子模块输出的给定电流值与所述电流反馈信号进行比较；将电流比较结果发送给所述第一调节子模块；

所述第一调节子模块，用于对所述电流比较结果进行P、PI或PID调节，将调节后的结果发送给所述第三限幅子模块；

所述第三限幅子模块，用于将所述调节后的结果进行第三幅值的限幅后输出占空比；

每个电流内环控制模块中的所述第三幅值均相同。

优选地，所述电压外环控制模块包括：电压比较子模块、第二调节子模块和第一限幅子模块；

所述电压比较子模块，用于将所述电压信号与给定电压值进行比较，将电压比较结果发送给所述第二PI调节子模块；