[发明专利]开关电源LCL谐振控制方法及装置

权利要求书

1.一种开关电源LCL谐振控制方法，其特征在于，所述开关电源LCL谐振控制方法应用于由开关电源与LCL滤波器连接构成的开关电源电路中；

所述开关电源LCL谐振控制方法包括：

获取LCL滤波器输入侧的电感电流，并基于所述电感电流以及预设的电流参考值确定第一开关管控制量；

获取LCL滤波器的电容电压，并基于所述电容电压以及预设的虚拟阻抗确定前馈调节量；其中，所述预设的虚拟阻抗为等效设置在所述LCL滤波器两侧电感之间的虚拟的阻抗模块；

基于所述前馈调节量以及所述第一开关管控制量确定第二开关管控制量；

基于所述第二开关管控制量对所述开关电源中的开关管进行控制；

其中，所述基于所述前馈调节量以及所述第一开关管控制量确定第二开关管控制量，包括：将所述前馈调节量以及所述第一开关管控制量之和作为第二开关管控制量；

其中，所述基于所述电容电压以及预设的虚拟阻抗确定前馈调节量，包括：基于预设的虚拟阻抗与所述LCL滤波器中滤波电容的相对位置确定所述虚拟阻抗对应的传递函数；基于所述传递函数以及所述电容电压确定前馈调节量；

其中，所述虚拟阻抗设置在所述LCL滤波器的开关侧电感与所述LCL滤波器的滤波电容之间时，所述虚拟阻抗对应的传递函数为：

其中，为所述虚拟阻抗对应的传递函数，为所述LCL滤波器的开关侧电感的电感值，为所述虚拟阻抗的电容值，为所述虚拟阻抗的电阻值。

2.如权利要求1所述的开关电源LCL谐振控制方法，其特征在于，所述基于所述电感电流以及预设的电流参考值确定第一开关管控制量，包括：

根据所述电感电流以及预设的电流参考值确定电流误差值；

将所述电流误差值输入至预设的电流环控制器，得到第一开关管控制量。

3.如权利要求1所述的开关电源LCL谐振控制方法，其特征在于，所述基于所述第二开关管控制量对所述开关电源中的开关管进行控制，包括：

获取开关电源对应的母线对地电压，并基于所述母线对地电压对所述第二开关管控制量进行转换，得到第三开关管控制量；

基于所述第三开关管控制量对所述开关电源中的开关管进行控制。

4.如权利要求1所述的开关电源LCL谐振控制方法，其特征在于，所述电流参考值的确定方法为：

获取开关电源对应的目标侧电压，并基于所述目标侧电压、以及预设的电压参考值确定电流参考值；

其中，所述目标侧电压为所述开关电源不与所述LCL滤波器连接的一侧的电压。

5.如权利要求2所述的开关电源LCL谐振控制方法，其特征在于，所述电流环控制器为比例积分控制器或由比例积分控制器和重复控制器组成的复合控制器。

6.如权利要求3所述的开关电源LCL谐振控制方法，其特征在于，所述母线对地电压包括正母线对地电压和负母线对地电压；

所述第三开关管控制量的确定方法为：

其中，为所述第二开关管控制量，为所述第三开关管控制量，为所述正母线对地电压，为所述负母线对地电压。

7.一种开关电源LCL谐振控制装置，其特征在于，所述开关电源LCL谐振控制装置应用于由开关电源与LCL滤波器连接构成的开关电源电路中；

所述开关电源LCL谐振控制装置包括：

第一控制量确定模块，用于获取LCL滤波器输入侧的电感电流，并基于所述电感电流以及预设的电流参考值确定第一开关管控制量；

调节量确定模块，用于获取LCL滤波器的电容电压，并基于所述电容电压以及预设的虚拟阻抗确定前馈调节量；其中，所述基于所述电容电压以及预设的虚拟阻抗确定前馈调节量，包括：基于预设的虚拟阻抗与所述LCL滤波器中滤波电容的相对位置确定所述虚拟阻抗对应的传递函数；基于所述传递函数以及所述电容电压确定前馈调节量；其中，所述预设的虚拟阻抗为等效设置在所述LCL滤波器两侧电感之间的虚拟的阻抗模块；其中，所述虚拟阻抗设置在所述LCL滤波器的开关侧电感与所述LCL滤波器的滤波电容之间时，所述虚拟阻抗对应的传递函数为：

其中，为所述虚拟阻抗对应的传递函数，为所述LCL滤波器的开关侧电感的电感值，为所述虚拟阻抗的电容值，为所述虚拟阻抗的电阻值；

第二控制量确定模块，用于基于所述前馈调节量以及所述第一开关管控制量确定第二开关管控制量；其中，所述基于所述前馈调节量以及所述第一开关管控制量确定第二开关管控制量，包括：将所述前馈调节量以及所述第一开关管控制量之和作为第二开关管控制量；

控制量输出模块，用于基于所述第二开关管控制量对所述开关电源中的开关管进行控制。