[发明专利]直流变换器的输出控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及直流变换器技术领域，特别是涉及一种直流变换器的输出控制方法及装置。

背景技术

对于电力电子系统集成类型电路，尤其涉及多个模块组合的电路，由于变换器中各模块的器件参数不同，如中频或高频变压器、导通占空比、扰动以及LC滤波器等器件参数不一致，在输入端将导致并联模块分流不均，输出不均压。若不采取有效措施，会使开关管承受的电压不一致，系统可靠性降低而不能工作，甚至烧毁。对于输入并联输出串联多模块电路，需保证并联的模块在所有情况下输入电流相等，输出电压相等，才能正常工作。

传统的输入并联输出串联多模块直流变换器采用所有模块使用相同占空比的控制方法，但这种控制方法不能保证各模块之间的功率均摊，不适合应用于中压和高压等级变换器，因为子模块可能在瞬态过程中因过电压而有损坏的风险。由n个全桥隔离型直流变换器拓扑子模块构成的输入并联输出串联多模块直流变换器中传统的三环控制，包括一个主模块变换器电压环，n-1个子模块均压环以及n个电流环，其中n个电流环包括一个对应主模块变换器电压环的主模块电流环和n-1个子模块电流环，各控制环均采用基于线性方法的PI调节控制输出，在全局输出稳定性方面表现欠佳。

综上，传统的输入并联输出串联多模块直流变换器的三环控制具有全局输出稳定性较差的缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对传统的输入并联输出串联多模块直流变换器的三环控制具有全局输出稳定性较差的缺陷，提供一种直流变换器的输出控制方法及装置。

本发明所提供的技术方案如下：

一种直流变换器的输出控制方法，应用于由n个全桥隔离型直流变换器拓扑子模块构成的输入并联输出串联多模块直流变换器，包括步骤：

对主模块变换器电压环进行PD型调节，修正主模块变换器电压环的第一输出电压与预设参考电压的误差，直至第一输出电压收敛至预设参考电压。

将子模块均压环的第二输出电压收敛至预设参考电压的1/n。

分别获得主模块变换器电压环在输出第一输出电压时的第一控制电流，以及各子模块均压环在输出第二输出电压时的第二控制电流。

将主模块电流环的第一输出电流收敛至第三控制电流，其中，第三控制电流为第一控制电流与所有子模块均压环的第二控制电流之和的差。

将子模块电流环的第二输出电流收敛至第二控制电流。

一种直流变换器的输出控制装置，包括：

变换器电压调节模块，用于对主模块变换器电压环进行PD型调节，修正主模块变换器电压环的第一输出电压与预设参考电压的误差，直至第一输出电压收敛至预设参考电压。

子模块电压调节模块，用于将子模块均压环的第二输出电压收敛至预设参考电压的1/n。

控制电流获取模块，用于分别获得主模块变换器电压环在输出第一输出电压时的第一控制电流，以及各子模块均压环在输出第二输出电压时的第二控制电流。

第一输出电流调节模块，用于将主模块电流环的第一输出电流收敛至第三控制电流，其中，第三控制电流为第一控制电流与所有子模块均压环的第二控制电流之和的差。

第二输出电流调节模块，用于将子模块电流环的第二输出电流收敛至第二控制电流。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序程序时实现直流变换器的输出控制方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现直流变换器的输出控制方法的步骤。

本发明所提供的技术方案，通过对主模块变换器电压环进行PD型调节，将主模块变换器电压环的第一输出电压收敛至预设参考电压，对子模块均压环的第二输出电压进行均压控制，再基于第一输出电压和第二输出电压分别获得主模块电流环的第一输出电流和子模块电流环的第二输出电流，以获得输入并联输出串联多模块直流变换器完整的电压输出和电流输出。结合对主模块变换器电压环进行PD型调节和对子模块均压环的第二输出电压的均压控制，有效提升输入并联输出串联多模块直流变换器的输出稳定性和鲁棒性。

附图说明

图1为直流变换器的输出控制方法流程图；

图2为输入并联输出串联两模块直流变换器的大信号模型示意图；

图3为拓扑子模块数n为2的直流变换器的小信号模型示意图；

图4为直流变换器的输出控制全局示意图；

图5为一实施例的直流变换器的输出控制方法流程图；