[发明专利]Buck-Boost矩阵变换器运行状态判定方法及装置

摘要

本发明提供一种Buck‑Boost矩阵变换器运行状态判定方法及装置，通过建立Buck‑Boost矩阵变换器的离散迭代非线性映射模型；根据离散迭代非线性映射模型获取Buck‑Boost矩阵变换器的雅克比矩阵；根据雅克比矩阵获得雅克比矩阵特征方程；之后将n组输入参数作为特征方程的输入，获得n组雅克比矩阵的特征值；从而根据雅克比矩阵的特征值绘制运动轨迹；最终根据运动轨迹判定Buck‑Boost矩阵变换器的运行状态。实现了根据该运动轨迹对Buck‑Boost矩阵变换器是否处于稳定运行的工作状态进行判定，并可确定该变换器实现稳定运行时上述输入参数的变化范围，为实现Buck‑Boost矩阵变换器的稳定运行奠定了基础。

主权项

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。