[发明专利]一种隔离型双向DC-DC双极性输出电压均衡方法

说明书

本发明公开了一种隔离型双向DC‑DC双极性输出电压均衡方法，S1、采集隔离型双向DC‑DC变换器输出侧的电容电压；S2、根据电容电压，计算得到功率传输周期和电压均衡周期的控制参数；S3、将功率传输周期和电压均衡周期中的不同控制参数分别输入各自隶属的调制模块，得到对应的开关管控制信号；S4、将电压均衡周期的开关管控制信号插入功率传输周期之间，组成混合序列控制法，采用该混合序列控制法控制开关器件的通断，以实现变换器支撑电容电压均衡。本发明可有效解决双极性输出匹配不平衡负载电压不均衡问题，提高变换器的稳定性，减小电压不均衡对双极性直流微网系统中直流母线的不利影响，且该均衡方法易于实现，可移植性强，具备高度经济性与适用性。

技术领域

本发明属于电气控制的技术领域，具体涉及一种隔离型双向DC-DC双极性输出电压均衡方法。

背景技术

随着直流型分布式能源以及直流负载接入数量的增加，直流微电网相对于交流微电网具有更高的能量转换效率、更高的功率密度等优势得到广泛研究，由于双极性直流母线结构可靠性高且可以同时给两种负载供电，其在直流微电网中得到了越来越广泛的应用。隔离型双向三电平DAB变换器具有输入\输出电压宽范围变化、电气隔离、功率密度高、双向传输等优势，且由于三电平半桥结构的特殊性，通过中性点可以构成双极性输出，适宜大规模应用于双极性直流微电网中。

双极性直流微电网运行时可同时匹配光伏电池阵列、风力发电、储能电池等多类型负载，不同类型负载致使隔离型双向三电平DAB的输出侧支撑电容电压不均衡，此时会给双极性直流母线的平衡控制带来很大挑战，因此需要一种输出侧支撑电容电压均衡方法来稳定直流母线电压。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种隔离型双向DC-DC双极性输出电压均衡方法，以解决不同类型负载致使隔离型双向三电平DAB的输出侧支撑电容电压不均衡的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种隔离型双向DC-DC双极性输出电压均衡方法，其包括以下步骤：

S1、采集隔离型双向DC-DC变换器输出侧的电容电压；

S2、根据采集的隔离型双向DC-DC变换器输出侧的电容电压，计算得到功率传输周期和电压均衡周期的控制参数；

S3、将功率传输周期和电压均衡周期中的不同控制参数分别输入各自隶属的调制模块，得到对应的开关管控制信号；

S4、将电压均衡周期的开关管控制信号插入功率传输周期之间，组成混合序列控制法，采用该混合序列控制法控制开关器件的通断，以实现变换器支撑电容电压均衡。

本方法进一步的技术方案为，步骤S1中隔离型双向DC-DC变换器输出侧的电容电压，包括：采集变换器的输出侧上支撑电容电压V_up和变换器的输出侧下支撑电容电压V_down。

本方法进一步的技术方案为，步骤S2包括以下步骤：

S2.1、基于上支撑电容电压V_up和下支撑电容电压V_down，计算得到输出侧电压V₂、上支撑电容电压V_up和下支撑电容电压V_down的差值ΔV；

S2.2、将输出侧电压V₂与输出电压参考值V_ref做比较后经比例-积分模块调节，得到功率传输周期的控制量

S2.3、将上支撑电容电压V_up和下支撑电容电压V_down的差值ΔV与给定值0做比较后经比例-积分模块调节，得到电压均衡周期的控制量V_{_error}。

本方法进一步的技术方案为，步骤S3包括以下步骤：