[发明专利]Buck-Boost矩阵变换器运行状态判定方法及装置

权利要求书

1.一种Buck-Boost矩阵变换器运行状态判定方法，所述方法应用于所述Buck-Boost矩阵变换器上，其特征在于，所述Buck-Boost矩阵变换器包括整流级和逆变级，所述整流级为一个3/2相矩阵变换器，所述逆变级由三个Buck-Boost DC/DC变换器组成；所述方法具体包括：

建立所述Buck-Boost矩阵变换器的离散迭代非线性映射模型；

根据所述离散迭代非线性映射模型获取所述Buck-Boost矩阵变换器的雅克比矩阵；

根据所述雅克比矩阵获得所述雅克比矩阵的特征方程；

将n组输入参数作为所述特征方程的输入，获得n组所述雅克比矩阵的特征值；每组所述输入参数包括电感值、电容值、负载电阻值及所述Buck-Boost矩阵变换器的直流侧电压值；其中，每组所述输入参数中设置一个变化参数，除所述变化参数外的输入参数保持固定；所述变化参数为所述电感值、所述电容值、所述负载电阻值及所述Buck-Boost矩阵变换器的直流侧电压值中的一个；

根据所述雅克比矩阵的特征值，绘制运动轨迹；所述运动轨迹为所述雅克比矩阵的特征值与对应的所述变化参数之间的运动轨迹；所述n为自然数；

根据所述运动轨迹判定所述Buck-Boost矩阵变换器的运行状态；

所述建立所述Buck-Boost矩阵变换器的离散迭代非线性映射模型，包括：

根据所述Buck-Boost矩阵变换器的功率开关导通状态和所述Buck-Boost矩阵变换器的功率开关关断状态建立所述Buck-Boost矩阵变换器的状态微分方程，所述Buck-Boost矩阵变换器的状态微分方程符合基尔霍夫定律；

根据所述Buck-Boost矩阵变换器的状态微分方程获取所述Buck-Boost矩阵变换器的离散迭代非线性映射模型；

所述Buck-Boost DC/DC变换器包含功率开关T₁和功率开关T₂，且所述功率开关T₁和所述功率开关T₂为互补状态，所述互补状态为：当所述功率开关T₁导通时，所述功率开关T₂关断；或，所述功率开关T₁关断时，所述功率开关T₂导通；

则，根据基尔霍夫定律，所述功率开关T₁和功率开关T₂为互补状态时，所述Buck-Boost矩阵变换器的状态微分方程分别如式(1)和式(2)所示：

其中，为系统状态变量，E为所述Buck-Boost矩阵变换器的直流侧电压；L为所述Buck-Boost DC/DC变换器的桥臂电感，C为所述Buck-Boost DC/DC变换器的桥臂电容，R为所述Buck-Boost DC/DC变换器的负载电阻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述Buck-Boost矩阵变换器的离散迭代非线性映射模型，满足如下条件：

所述Buck-Boost矩阵变换器中的所有电路元器件等价为理想器件，输入电源等价为理想电源，所述电路元器件包括：功率开关管、二极管、电感、电容及负载电阻。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动轨迹判定所述Buck-Boost矩阵变换器的运行状态，包括：

当所述运动轨迹处于稳定工作区域时，则所述Buck-Boost矩阵变换器的运行状态为稳定工作状态；

当所述运动轨迹处于非稳定工作区域时，则所述Buck-Boost矩阵变换器的运行状态为出现分岔现象。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述稳定工作区域为单位圆。