[发明专利]多DC-DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法及系统

权利要求书

1.一种多DC-DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

采集当前时刻功率变换器系统的电流量和电压量，预测每台DC-DC对应的下一时刻桥臂侧电感的电流值；

构建功率变换器系统的代价函数，并利用每台DC-DC对应的桥臂侧电感电流预测值求解功率变换器系统的代价函数，对代价函数进行滚动分析优化，选取出最小代价函数，将最小代价函数对应的开关状态作为功率变换器系统的控制信号；

所述功率变换器系统的电流量包括每台DC-DC对应的当前时刻桥臂侧电感的电流；所述功率变换器系统的电压量包括每台DC-DC对应的当前时刻输入电压和输出侧电容两端的电压；

所述预测每台DC-DC对应的下一时刻桥臂侧电感的电流值的步骤包括：

基于功率变换器系统功率回路的数学模型，构建每台DC-DC在两种工作模式下的回路电压方程；

利用每台DC-DC对应的当前时刻桥臂侧电感的电流、每台DC-DC对应的当前时刻输入电压和输出侧电容两端的电压，对每台DC-DC在两种工作模式下的回路电压方程进行离散化处理，得到每台DC-DC在两种工作模式下对应的下一时刻桥臂侧电感的电流预测值；

所述每台DC-DC在两种工作模式下的回路电压方程为：

其中，U_DC-n为第n台DC-DC功率回路的输入电压；L为桥臂侧电感；i_Ln为第n台DC-DC的桥臂侧电感电流；U_o为输出侧电容(C)两端的电压；

所述功率变换器系统的代价函数的构建方法为：

基于功率变换器系统中所有DC-DC的开关状态，分别建立功率变换器系统对应的若干个代价函数；功率变换器系统对应的代价函数通用表达式为：

其中，i_{1_k+1}、i_{2_k+1}、……i_{n_k+1}分别为DC-DC对应的k+1时刻桥臂侧电感的电流预测值；i₁^*、i₂^*、……、i_n^*分别为DC-DC对应的桥臂侧电感的电流参考值。

2.根据权利要求1所述的多DC-DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，所述功率变换器系统的代价函数的求解方法为：

将功率变换器系统中每台DC-DC对应的下一时刻桥臂侧电感电流的预测值与参考值之间的差值的绝对值求和，得到功率变换器系统的每个代价函数的数值。

3.根据权利要求2所述的多DC-DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，还包括：

比较得到的功率变换器系统的每个代价函数的数值，选取出数值最小的代价函数；

将该数值最小的代价函数所对应的开关状态作为功率变换器系统中每台DC-DC的第一开关管的开关状态；

按照每台DC-DC的各开关管开关状态的逻辑关系，确定功率变换器系统中其余开关管的开关状态。