[发明专利]一种直流转换方法及直流转换器

说明书

技术领域

本发明涉及电流及电压闭环控制领域，具体而言涉及一种直流-直流转换方法和直流-直流转换器。

背景技术

电动汽车的蓄电池输出电压和电机额定电压及车载电子设备控制电压不同，若想让蓄电池给电机或车载电子设备供电就需要对蓄电池输出电压进行转换，通常采用直流-直流转换电路。

其中，蓄电池的输出电压，即直流-直流转换电路的输入电压为U_in，直流-直流转换电路的输出电压为U_out。

通常而言，U_out＝k*U_in，其中k为转换系数，可以被人工设定和调整，以使输出电压U_out达到所需要的值，并且输出电压U_out需要保持稳定。

然而，输入电压为U_in并非一个恒定的值，这是因为，随着蓄电池的使用，蓄电池的输出电压会逐渐降低，并且，环境气温对蓄电池的输出电压也具有一定影响，低温时蓄电池输出电压较低，温度高时蓄电池输出电压较高；此外，车辆行驶过程中的振动，以及其他一些不确定因素，对直流-直流转换电路的工作过程也会造成一定的干扰，导致转换系数k会有一定范围的波动。上述因素叠加在一起，使得输出电压U_out也会产生一定的波动，这种波动既具有总体的变化趋势，又具有一定的随机性。

为了保证电机或车载电子设备的工作电压，即直流-直流转换电路的输出电压U_out基本恒定，需要对直流-直流转换过程进行闭环控制。

所述闭环也叫反馈控制系统，是将系统输出量的测量值与所期望的给定值相比较，由此产生一个偏差信号，利用此偏差信号进行调节控制，使输出值尽量接近于期望值。

具体而言，传统的闭环控制方法，主要步骤为：设定闭环上限和下限，若输出电压U_out大于等于闭环上限，则降低转换系数k，若输出电压U_out小于等于闭环下限，则升高转换系数k。

传统方法，原理简单，易于实现，但是也具有一些弊端。因为输出电压U_out一旦触及闭环的上限或下限，就会立即对转换系数k进行降低或升高，可能导致输出电压U_out跳变频繁，偶然因素导致的单次采样结果超标，会引起不必要的修正过程，且输出电压U_out修正时幅度变化不够平稳，容易对用电器产生冲击，影响用电器的寿命。

如果输出电压U_out的偏移具有一定规律，可以根据规律提前预测输出电压U_out，并提前修正转换系数k，以避免输出电压U_out触及闭环的上限或下限，使输出电压U_out更加稳定。但由于输出电压U_out的波动具有不确定性，这种方法不能在所有场合通用。

发明内容

为此，本发明创造的主要目的在于提供一种直流-直流转换方法和直流-直流转换器，以达到如下目的：使得闭环控制过程中，被控制值(如电压、电流等)变化过程更为平缓温和，减缓被控制值的波动，被控制值也能够更好地维持在设定值附近。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：