[发明专利]一种双向DC-DC变换器的控制方法及装置

说明书

本发明通过引入电源内阻的相关参数，降低了现有的双向DC‑DC未考虑电源内阻而对双向DC‑DC变换器运行稳定性的影响，同时在滑模控制方法中引入分数幂，使得该控制器具有非线性结构，使得双向DC‑DC变换器在较大范围的侧的电流作用下，输出反馈电压能够快速有效收敛到其参考电压，而且能够在有限时间内收敛，进一步改善了双向DC‑DC变换器输出电压的收敛性能。

技术领域

本发明涉及虚拟同步机领域，尤其涉及一种双向DC-DC变换器的控制方法及装置。

背景技术

双向DC-DC变换器是连接储能电池与具有虚拟同步机特性电压源型逆变器间的重要装置，可以实现能量在储能电池与接入电网间的双向流动。

现有的双向DC-DC变换器的控制以线性滑模控制为主，以传统的线性滑模面为主，未考虑电源内阻对控制器的影响，无法保证双向DC-DC变换器运行时的性能及稳定性，导致了现有的双向DC-DC变换器稳定性差的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种双向DC-DC变换器的控制方法及装置，用于解决现有的双向DC-DC变换器的控制以线性滑模控制为主，以传统的线性滑模面为主，未考虑电源内阻对控制器的影响，无法保证双向DC-DC变换器运行时的性能及稳定性，导致了现有的双向DC-DC变换器稳定性差的技术问题。

本发明提供了一种双向DC-DC变换器的控制方法，包括：

S1：根据获取到的双向DC-DC变换器的运行参数，确定双向DC-DC变换器当前的工作状态，其中，双向DC-DC变换器的运行参数包括：双向DC-DC变换器的输入侧电源电压、双向DC-DC变换器的输出侧电源电压、双向DC-DC变换器的输入侧电源内阻、双向DC-DC变换器的输出侧电源内阻和预置的参考电压；

S2：若双向DC-DC变换器当前的工作状态为升压状态，通过第一预置公式，计算得到双向DC-DC变换器的输出反馈电压和双向DC-DC变换器的电感电流，其中，第一预置控制公式为：

其中，U_o为双向DC-DC变换器的输出反馈电压，I_L为双向DC-DC变换器的电感电流，U_in为双向DC-DC变换器的输入侧电源电压，U_out为双向DC-DC变换器的输出侧电源电压，R_in为双向DC-DC变换器的输入侧电源内阻，R_out为双向DC-DC变换器的输出侧电源内阻；

或

若双向DC-DC变换器当前的工作状态为降压状态，通过第二预置公式，计算得到双向DC-DC变换器的输出反馈电压和双向DC-DC变换器的电感电流，其中，第二预置控制公式为：

其中，D为双向DC-DC变换器处于稳态时的占空比，U_in为双向DC-DC变换器的输入侧电源电压，U_out为双向DC-DC变换器的输出侧电源电压，R_in为双向DC-DC变换器的输入侧电源内阻，R_out为双向DC-DC变换器的输出侧电源内阻；

S3：根据双向DC-DC变换器的输出反馈电压与预置的参考电压的差值，通过滑模控制，得到滑模控制输出量S，其中，滑模控制的控制函数为：

S＝I_L+α₁(U₀–U_ref)+α₂∫[U₀–U_ref)+(U₀-U_ref)^λ]dt；