[发明专利]三电平直流变换器输出电容均压控制系统及其控制方法

权利要求书

1.三电平直流变换器输出电容均压控制系统，包括为Boost直流变换器供电的PV模拟电源，其特征在于，所述Boost直流变换器输入端的电压电流信号送至输入调理电路，所述Boost直流变换器输出端的电压信号送至输出调理电路，所述输入调理电路的信号输出端、输出调理电路的信号输出端均连接在数字信号处理器的信号输入端，数字信号处理器的信号输出端连接有驱动电路，驱动电路控制Boost直流变换器中功率管开闭。

2.根据权利要求1所述的三电平直流变换器输出电容均压控制系统，其特征在于，所述数字信号处理器内有A/D采样单元、MPPT控制器、模糊控制器以及PWM发生器，所述输入调理电路的信号输出端与MPPT控制器的信号输入端相连，所述输出调理电路的信号输出端与模糊控制器的信号输入端相连，所述MPPT控制器的信号输出端、模糊控制器的信号输出端均连接在PWM发生器的信号输入端上，所述PWM发生器的信号输出端与驱动电路的信号输入端相连。

3.一种如权利要求1所述控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1） 检测Boost直流变换器输出端上、下两输出电容的电压信号V_dc1、V_dc2，将其送至输出调理电路处理后得到信号V_dc1f、V_dc2f，再将该信号V_dc1f、V_dc2f输送至数字信号处理器中的相应A/D采样单元，同时检测Boost直流变换器输入端的电压电流信号V_pv、I_pv，将其送至输入调理电路处理后得到信号V_pvf、I_pvf，再将该信号V_pvf、I_pvf输送至数字信号处理器中的相应A/D采样单元；

步骤2） A/D采样单元将Boost直流变换器输出端电压信号处理后得到的采样值V_dc1s、V_dc2s送至模糊控制器，同时还将Boost直流变换器输入端电压电流信号处理后得到的采样值V_pvs、I_pvs送至MPPT控制器；

步骤3） 模糊控制器计算步骤2）中两输入信号V_dc1s、V_dc2s的偏差值和偏差变化率，进行量化、模糊化、模糊推理、解模糊化、精确化，得到输出信号的精确值d_S；将MPPT控制器处理后的输出信号d_M和模糊控制器处理后的输出信号d_S一同送至PWM发生器；

步骤4） PWM发生器中，将两输入信号进行逻辑运算，并输出脉冲控制信号V_g1、V_g2给驱动电路；

步骤5） 脉冲控制信号V_g1、V_g2输送至驱动电路后，驱动三电平Boost直流变换器的开关管。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，步骤3）的具体方法如下：

第一步：计算Boost直流变换器两输出电容电压第k次采样值V_dc1s、V_dc2s的偏差量e(k)及偏差变化率Δe(k)；

第二步：分别用量化因子k_e、k_ec对电压偏差量e(k)及电压偏差变化率Δe(k)进行量化得到量化值e(k)’、Δe(k)’；

第三步：分别对上述量化值e(k)’、Δe(k)’进行模糊化；

第四步：根据模糊控制规则查模糊控制总表得输出模糊集D_S ；

第五步：对输出模糊集D_S进行解模糊化得到输出值d_S’；

第六步：对解模糊化输出值d_S’进行精确化得到输出控制量d_S。

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，步骤4）的具体方法如下：MPPT控制器的输出量d_M和模糊控制器的输出量d_s分别相加和相减得到调制波信号V_reg1和V_reg2，调制波信号V_reg1和V_reg2分别与载波信号V_carry1和V_carry2进行比较，得到脉冲控制信号V_g1和V_g2，其中，载波信号V_carry1和V_carry2由数字信号处理器产生，具有相同的周期和相位。