[发明专利]一种输出并联Buck/Boost变换器的均流方法、装置及设备

说明书

本发明提供了一种输出并联Buck/Boost变换器的均流方法、装置及设备，包括：步骤1，采集两路并联Buck/Boost变换器的直流输入电压、两路电感电流和直流输出电压；步骤2，将两路输入电压偏差，电感值差异和负载变化考虑进系统模型，对采集到的所述两路电感电流和所述直流输出电压进行超扭曲算法的二阶滑模控制方法设计，构造包含输出电压误差和电感电流误差的滑模面，将电压设计成外环，电流设计成内环。本发明所提供的输出并联Buck/Boost变换器的均流方法、装置及设备，无需额外的硬件辅助电路，节省了成本，减少了复杂度；同时也方便了并联均流环节算法的设计，方法简便、实用，有效地增强了扰动情况下输出并联Buck/Boost变换器的动稳态性能和均流效果。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种输出并联Buck/Boost变换器的均流方法、装置及设备。

背景技术

随着分布式发电系统的高速发展，双向DC-DC变换器在电动汽车和储能领域的能量管理中扮演着越来越重要的角色，因此，高效的能量管理对双向DC-DC变换器的特性提出了更高的要求，在系统的充放电过程中，稳定的电压和电流输出特性需要保证，优越的动稳态性能是系统安全可靠运行的重要条件。同时，为了增加系统容量，双向DC-DC变换器的交错并联方案也得到了广泛应用。交错并联方案能够有效地减少开关器件所承受的应力，降低输出电流纹波，在扩容的同时也能提高功率密度。然而，对于并联的双向DC-DC变换器系统，不可避免地也受到不均流问题的影响。当系统处于不均流的情况下，系统的功率分配不均衡，可靠性也会随之降低。因此，双向DC-DC变换器系统的均流控制有着重要的意义。

目前针对并联均流控制问题，许多均流控制的方法在不同文献中被提出。传统的均流控制方法主要有输出阻抗法和有源均流法。这些方法多是采用加辅助电路和模拟控制来实现，包括像闭环的PID控制器设计实现，它们都是基于线性控制理论得出。实际中，数字控制以其很好的灵活性和易实现性得到应用。同时，考虑到各种非线性因素，尤其是像各种外部扰动和系统模型参数的不确定性的影响，都会使系统的稳定性和可靠性面临挑战。因此，一些非线性的控制方法被设计去实现双向DC-DC变换器的并联均流。

发明内容

本发明提供了一种输出并联Buck/Boost变换器的均流方法、装置及设备，其目的是为了解决输出并联Buck/Boost变换器的均流问题和易受扰动影响的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种输出并联Buck/Boost变换器的均流方法，包括：

步骤1，采集两路并联Buck/Boost变换器的直流输入电压、两路电感电流和直流输出电压；

步骤2，将两路输入电压偏差，电感值差异和负载变化考虑进系统模型，对采集到的所述两路电感电流和所述直流输出电压进行超扭曲算法的二阶滑模控制方法设计，构造包含输出电压误差和电感电流误差的滑模面，将电压设计成外环，电流设计成内环，把两路电感电流的均流误差考虑进电流内环，闭环调节输出电压和电感电流，抑制内外部扰动对并联均流效果的影响；

步骤3，通过载波和脉冲宽度调制方法产生两路相位相差180°的脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号用于控制开关管的通断。

本发明的实施例还提供了一种输出并联Buck/Boost变换器的均流装置，包括：

采集模块，用于采集两路并联Buck/Boost变换器的直流输入电压、两路电感电流和直流输出电压；

设计模块，用于将两路输入电压偏差，电感值差异和负载变化考虑进系统模型，对采集到的所述两路电感电流和所述直流输出电压进行超扭曲算法的二阶滑模控制方法设计，构造包含输出电压误差和电感电流误差的滑模面，将电压设计成外环，电流设计成内环；

调节模块，用于把两路电感电流的均流误差考虑进电流内环，闭环调节输出电压和电感电流，抑制内外部扰动对并联均流效果的影响；