[发明专利]一种双向DC-DC变换器预测电流的控制方法

权利要求书

1.一种双向DC-DC变换器预测电流的控制方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：

步骤1、由双向DC-DC变换器数学模型得出离散状态下蓄电池电流预测模型，所述蓄电池电流预测模型为Boost模式下的蓄电池电流预测值i_L(k+1)或Buck模式下蓄电池电流预测值i’_L(k+1)；

步骤2、根据无差拍预测电流控制原理，得出在k+1时刻，双向DC-DC变换器工作在Boost模式下的导通矢量a作用时间t₁、关断矢量b作用时间t₂或在Buck模式下的导通矢量c作用时间t₃、关断矢量d作用时间t₄；

步骤3、根据各个矢量作用时间设计出Boost预测电流控制器的目标函数g_Boost和Buck预测电流控制器的目标函数g_Buck，通过目标函数g_Boost和目标函数g_Buck分别得出Boost模式下开关管S₂工作信号和Buck模式下开关管S₁工作信号；

步骤3中，所述目标函数g_Boost和目标函数g_Buck分别如下：

式(11)和式(12)中，T_s为一个控制周期，且t₁+t₂＝T_s；

步骤3中，所述Boost模式下开关管S₂工作信号如下：

若0≤t₁≤T_s，令开关管S₂导通矢量a作用t₁、关断矢量b作用t₂；

若t₁≥T_s，令开关管S₂导通矢量a作用T_s、关断矢量b作用0；

若t₁0，令开关管S₂导通矢量a作用0、关断矢量b作用T_s；

所述Buck模式下开关管S₁工作信号如下：

若0≤t₃≤T_s，令开关管S₁导通矢量c作用t₃、关断矢量d作用t₄；

若t₃≥T_s，令开关管S₁导通矢量c作用T_s、关断矢量d作用0；

若t₃0，令开关管S₁导通矢量c作用0、关断矢量d作用T_s；

步骤4、将步骤3得到的开关管S₂工作信号作用于开关管S₂，开关管S₁工作信号作用于开关管S₁。

2.如权利要求1所述的一种双向DC-DC变换器预测电流的控制方法，其特征在于，步骤1中，所述双向DC-DC变换器数学模型分别为：

Boost模式下，开关管S₂导通，蓄电池电流上升，数学模型为：

Boost模式下，开关管S₂关断，蓄电池电流下降，数学模型为：

Buck模式下，开关管S₁导通，蓄电池电流上升，数学模型为：

Buck模式下，开关管S₁关断，蓄电池电流下降，数学模型为：

式(1)～式(4)中，U_dc和U_b分别代表直流母线电压和蓄电池端电压，i_L和i’_L分别为Boost模式下和Buck模式下流过电感的电流，L为双向DC-DC变换器的电感。