[发明专利]DC/DC变换器输出纹波的控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种DC/DC变换器输出纹波的控制方法及装置，在采集DC/DC变换器的输入电压并获取输入电压扰动后，通过获取电压环中消除了输入电压扰动对输出电压的影响的第一输出值，以及获取电流环中消除了输入电压扰动对输出电流的影响的第二输出值，从而消除了输入电压扰动对输出信号(包括输出电压和输出电流)的影响。在不增加硬件的前提下，消除输入电压扰动对输出信号的影响，降低了成本。进一步的，输出所述第一输出值和第二输出值中的较小者以驱动功率器件的开通与关断，使系统在小负载时工作在电压环，当负载增大到一定程度时再切换到电流环，提高了效率，进一步的降低了成本。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其是一种DC/DC变换器输出纹波的控制方法及装置。

背景技术

近年来，随着以插电式混合动力为代表的新能源汽车的发展，汽车电力驱动技术正受到越来越多的关注。DC/DC变换器作为新能源汽车的核心零部件之一，其输出纹波是其输出特性的重要指标之一

如图1所示，图1为一车载电力驱动系统的示意图，所述系统包括高低压蓄电池、逆变器、电机以及DC/DC变换器，其中逆变器和DC/DC变换器并联运行，逆变器驱动电机旋转，DC/DC变换器将直流高压转换成车内低压供电网络。当逆变器以一定的开关频率驱动电机旋转时，高压蓄电池侧不可避免产生该频率的纹波，从而影响基于理想直流电压设计的DC/DC变换器的正常运行，导致其输出电压含有该频率的纹波，造成噪声增大、效率降低、低压用电设备寿命减少等后果。该频率的纹波与DC/DC变换器的拓扑结构、闭环增益、占空比和输出电容的容量等密切相关。以电压环控制为例，仅考虑了占空比对输出电压的扰动，而忽略了输入电压本身对输出电压的影响，输入电压扰动在音频衰减率作用下被缩小一定比率叠加到输出电压上，造成输出电压的波动。针对新能源汽车DC/DC变换器的输出纹波问题，虽然在输入电压采样环节可以屏蔽输入扰动，但会带来系统响应变慢、成本增加等问题；此外选用大电感大电容降低输出电压滤波器的截止频率，可以实现输出纹波抑制，这种方式在产品开发阶段并无不妥，但当量产后必然带来高成本等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DC/DC变换器输出纹波的控制方法及装置，以降低解决当前输入电压扰动造成的输出扰动的问题的成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种DC/DC变换器输出纹波的控制方法，包括：

采集DC/DC变换器的输入电压并获取输入电压扰动；

获取电压环中消除了所述输入电压扰动对输出电压的影响的第一输出值；

获取电流环中消除了所述输入电压扰动对输出电流的影响的第二输出值；

比较所述第一输出值和第二输出值，取二者中的较小者输出以驱动功率器件的开通与关断。

优选的，在上述的DC/DC变换器输出纹波的控制方法中，获取电压环中消除了所述输入电压扰动对输出电压的影响的第一输出值的步骤包括：

获取电压环控制器输出的占空比；

获取电压环引入输入电压扰动的占空比；

根据所述电压环控制器输出的占空比和电压环引入输入电压扰动的占空比获取所述第一输出值。

优选的，在上述的DC/DC变换器输出纹波的控制方法中，所述第一输出值由以下公式获得：

d₃＝d₁+d₂＝d₁+y(t)*G_f1，

其中，d₃为第一输出值，d₁为电压环控制器输出的占空比，d₂为电压环引入输入电压扰动的占空比，y(t)为t时刻的输入电压扰动，G_f1为电压环中输入电压扰动前馈系数。