CN104600977B - 双向dc/dc变换器级联系统的控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了双向DC/DC变换器级联系统的控制方法和装置，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，否则闭合缓起开关，直至高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压，再控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；当中间级母线电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开缓起开关，完成双向DC/DC变换器级联系统的启动。由于启动过程中，中间级母线电容的升压是受控的，所以冲击电流不会过大，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。
Description
技术领域
本发明属于供电控制技术领域，尤其涉及双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置。
背景技术
现有的双向DC/DC变换器一般采用单级结构，或单路工作，或并联工作，拓扑结构和控制方法相对简单，但也存在着低升压比及效率低的限制。在高升压比时，对器件的要求会比较高，器件的自身损耗又会降低系统的效率。由于器件本身的限制，双向DC/DC变换器的升压比无法做到很高，不能满足高升压比的要求。考虑到单级双向DC/DC变换器的变压比有限，通过级联结构实现高变压比成为解决此问题的优选方案。
目前出现的双向DC/DC变换器级联系统，由第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器构成，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侧，两级双向DC/DC变换器均可为非隔离的两电平结构或多电平结构。其基本结构如图1所示：C为中间级母线电容，VM为中间级母线电容C上的电压，也就是中间级母线的电压，Ka和Kb为第一级双向DC/DC变换器的接入开关(需要说明的是，第一级双向DC/DC变换器的接入开关的数量与第一级双向DC/DC变换器包含的拓扑的数量一致，若第一级双向DC/DC变换器为m路并联，则包含m个接入开关)，Cbus为高压侧母线电容，Kc为Cbus的缓起开关，D1为二极管，R1为缓起电阻。
双向DC/DC变换器级联系统的结构相对简单，易于扩展，但双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行需要可靠的控制方法来支撑。如何对双向DC/DC变换器级联系统进行控制，以使其可靠运行，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置，以保证双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制方法包括：
获取高压侧母线的电压；
当所述高压侧母线的电压大于或等于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
当所述高压侧母线的电压小于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在所述高压侧母线的电压达到所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
获取中间级母线的电压；
当所述中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合所述第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开所述缓起开关。
优选的，上述控制方法中，在所述断开所述缓起开关之后，还包括：
控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；
控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；
控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；
当满足预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
优选的，上述控制方法中，所述预设条件包括以下任意一种：
控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值；
所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。
优选的，第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，上述控制方法中，在所述控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动之后，还包括：
获取所述逆变器的状态信息；
当所述状态信息表征所述逆变器处于并网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制；
当所述状态信息表征所述逆变器处于离网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
优选的，上述控制方法还包括：
当接收到停机指令时，控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后控制负载端双向DC/DC变换器停止运行；
其中，当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，所述第一级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第二级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，所述第二级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
另一方面，本发明还公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制装置包括：
第一电压获取单元，用于获取高压侧母线的电压；
第一控制单元，用于在所述高压侧母线的电压大于或等于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
第二控制单元，用于在所述高压侧母线的电压小于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在所述高压侧母线的电压达到所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
第二电压获取单元，用于获取中间级母线的电压；
第三控制单元，用于在所述中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合所述第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开所述缓起开关。
优选的，上述控制装置还包括：
第四控制单元，用于控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；
第五控制单元，用于在所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；
第六控制单元，用于在所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；
第七控制单元，用于在满足预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
优选的，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，上述控制装置还包括第八控制单元，
所述第八控制单元用于获取所述逆变器的状态信息，当所述状态信息表征所述逆变器处于并网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制，当所述状态信息表征所述逆变器处于离网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
优选的，上述控制方法还包括第九控制单元，所述第九控制单元用于在接收到停机指令时，控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后控制负载端双向DC/DC变换器停止运行；
其中，当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，所述第一级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第二级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，所述第二级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
由此可见，本发明的有益效果为：本发明上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法和控制装置，首先获取高压侧母线的电压，在高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，直接控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，在高压侧母线电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，为高压侧母线电容充电，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；第二极双向DC/DC变换器在启动之后为中间级母线电容充电，当中间级母线电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开缓起开关，完成双向DC/DC变换器级联系统的启动。另外，由于启动过程中，中间级母线电容的升压是受控的，所以冲击电流不会过大，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种双向DC/DC变换器级联系统的结构示意图；
图2为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图；
图3为本发明公开的另一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图；
图4为双向DC/DC变换器级联系统的一种应用场景的示意图；
图5为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置的结构示意图；
图6为本发明公开的另一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，以保证双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行。在本发明中，双向DC/DC变换器级联系统的结构可以参见图1，这里仅进行简要说明，双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侧。
参见图2，图2为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图。该控制方法包括：
步骤S1：获取高压侧母线的电压。
当接收到开机指令后，第一电压检测装置检测高压侧母线的电压，也就是检测高压侧母线电容Cbus两端的电压，双向DC/DC变换器级联系统中的控制装置从第一电压检测装置获取高压侧母线的电压。
步骤S2：当高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
步骤S3：当高压侧母线的电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
控制装置比较高压侧母线的电压和第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压。
当高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制装置输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。这里需要说明的是双向DC/DC变换器中设置有升压控制开关管和降压控制开关管，当升压控制开关管周期性导通和关断时，双向DC/DC变换器运行于升压模式，当降压控制开关管周期性导通和关断时，双向DC/DC变换器运行于降压模式。
当高压侧母线的电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制装置控制缓起开关闭合，由与第一级双向DC/DC变换器连接的外接装置为高压侧母线电容充电。随着充电的进行，控制装置实时获取高压侧母线的电压，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制装置输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管周期性导通和关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
这里需要说明的是：第一级双向DC/DC变换器的低压侧可以连接具有释放和吸收能量的装置，如蓄电池、超级电容和受控电源。第二级双向DC/DC变换器的高压侧可以连接蓄电池、受控电源、逆变器或可控电子负荷。
步骤S4：获取中间级母线的电压。
在控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后，第二级双向DC/DC变换器将对中间级母线电容进行充电。第二电压检测装置检测中间级母线的电压，也就是检测中间级母线电容C两端的电压，双向DC/DC变换器级联系统中的控制装置从第二电压检测装置获取中间级母线的电压。
步骤S5：当中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开缓起开关。
当中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，针对图1所示的双向DC/DC变换器级联系统，具体是闭合Ka和Kb，之后，控制装置输出脉冲控制信号至第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，控制第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管周期性导通和关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。在第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动之后，控制装置控制缓起开关关断。
本发明上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，首先获取高压侧母线的电压，在高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，直接控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，在高压侧母线电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，为高压侧母线电容充电，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；第二极双向DC/DC变换器在启动之后为中间级母线电容充电，当中间级母线电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开缓起开关，完成双向DC/DC变换器级联系统的启动。另外，由于启动过程中，中间级母线电容的升压是受控的，所以冲击电流不会过大，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。
参见图3，图3为本发明公开的另一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图。该控制方法包括：
步骤S1：获取高压侧母线的电压。
步骤S2：当高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
步骤S3：当高压侧母线的电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
步骤S4：获取中间级母线的电压。
步骤S5：当中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开缓起开关。
由于双向DC/DC变换器级联系统是以两级降压模式启动的，因此，在完成启动之后，如果要控制双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式，要执行后续的步骤S6至S9。
步骤S6：控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。
控制装置控制第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。此时，第二级双向DC/DC变换器仍然运行于降压模式，以保持中间级母线电压的稳定。
步骤S7：控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。
在控制第一级双向DC/DC变换器停止运行之后，控制装置控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。
步骤S8：控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
在第二级双向DC/DC变换器停止运行之后，控制装置输出脉冲控制信号至第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管，控制第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管周期性导通和关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
步骤S9：当满足预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
当满足预设条件时，控制装置输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管，控制第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管周期性导通和关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。该预设条件可以为：控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值。也就是在控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动时开始计时，当计时值达到第一时间阈值时，确定满足预设条件。该预设条件还可以为：中间级母线的电压达到第二电压阈值。
需要说明的是，当指示双向DC/DC变换器级联系统以升压模式启动时，可以通过图3所示的方法实现。当指示双向DC/DC变换器级联系统以降压模式启动后，也可以采用图3所示的方法中的步骤S6至S9将级联系统的工作模式变换为升压模式。
在具体应用中，双向DC/DC变换器级联系统的第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端可以连接至逆变器，该逆变器的输出端能够连接至电网或者负载，一种应用场景如图4所示。在图4中，第一级双向DC/DC变换器的输入端连接蓄电池，第二级双向DC/DC变换器的输出端连接逆变器，逆变器的输出端通过第五开关K5连接至电网，同时通过第六开关K6连接至负载。在执行步骤S9控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动之后，还可以包括以下步骤：
获取逆变器的状态信息；
当该状态信息表征逆变器处于并网状态时，对第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制；
当该状态信息表征逆变器处于离网状态时，对第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
逆变器的状态信息包括表征逆变器处于并网状态的第一信息和表征逆变器处于离网状态的的第二状态信息。其中，逆变器并网是指逆变器的输出端连接至电网，逆变器离网是指逆变器的输出端与电网断开。
针对图4所示的应用场景，双向DC/DC变换器级联系统要配合逆变器工作，在逆变器并网运行时，高压侧的逆变电压由逆变器控制，此时双向DC/DC变换器级联系统只需要工作在升压电流源模式向逆变器提供能量即可，也就是对第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。当逆变器离网运行时，双向DC/DC变换器级联系统中的第二级双向DC/DC变换器要进行电压电流双环控制。
在双向DC/DC变换器级联系统运行过程中，当接收到停机指令时，首先控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后，控制负载端双向DC/DC变换器停止运行。
这里需要说明的是，当双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，第一级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，第二级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，第二级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，第一级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
下面分别进行说明：
当双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管和第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管处于受控状态，也就是控制装置控制第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管和第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管按照相应的周期导通和关断。当接收到停机指令时，控制装置首先控制第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，在等待预设时间之后，控制装置控制第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器停止运行，完成双向DC/DC变换器级联系统的停机操作。
当双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管和第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管处于受控状态。当接收到停机指令时，控制装置首先控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器停止运行，在等待预设时间之后，控制装置控制第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，完成双向DC/DC变换器级联系统的停机操作。
本发明上述公开了双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，相应的，本发明公开双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，以实现该控制方法。在本发明中，双向DC/DC变换器级联系统的结构可以参见图1，这里仅进行简要说明，双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侧。
参见图5，图5为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置的结构示意图。该控制装置包括第一电压获取单元10、第一控制单元20、第二控制单元30、第二电压获取单元40和第三控制单元50。
其中：
第一电压获取单元10，用于获取高压侧母线的电压。
当接收到开机指令后，第一电压检测装置检测高压侧母线的电压，也就是检测高压侧母线电容Cbus两端的电压，控制装置中的第一电压获取单元10从第一电压检测装置获取高压侧母线的电压。
第一控制单元20，用于在高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
当高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，第一控制单元20输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，从而控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
第二控制单元30，用于在高压侧母线的电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
当高压侧母线的电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，第二控制单元30控制缓起开关闭合，由与第一级双向DC/DC变换器连接的外接装置为高压侧母线电容充电。随着充电的进行，第一电压获取单元10实时获取高压侧母线的电压，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，第二控制单元30输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，从而控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。
第二电压获取单元40，用于获取中间级母线的电压。
在控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后，第二级双向DC/DC变换器将对中间级母线电容进行充电。第二电压检测装置检测中间级母线的电压，也就是检测中间级母线电容C两端的电压，第二电压获取单元40从第二电压检测装置获取中间级母线的电压。
第三控制单元50，用于在中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开缓起开关。
当中间级母线的电压达到第一电压阈值时，第三控制单元50闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，针对图1所示的双向DC/DC变换器级联系统，具体是闭合Ka和Kb，之后，第三控制单元50输出脉冲控制信号至第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，从而控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。在第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动之后，第三控制单元50控制缓起开关关断。
本发明上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制装置可以实现对双向DC/DC变换器级联系统的稳定控制，并且在启动过程中，中间级母线电容的升压是受控的，所以冲击电流不会过大，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。
参见图6，图6为本发明公开的另一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置的结构示意图。该控制装置包括第一电压获取单元10、第一控制单元20、第二控制单元30、第二电压获取单元40、第三控制单元50、第四控制单元60、第五控制单元70、第六控制单元80和第七控制单元90。需要说明的是，第一电压获取单元10、第一控制单元20、第二控制单元30、第二电压获取单元40和第三控制单元50的功能及连接关系请参见前文描述，这里不再赘述。
第四控制单元60，用于控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。
第五控制单元70，用于在第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。
第六控制单元80，用于在第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
第七控制单元90，用于在满足预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
该预设条件可以为：控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值。也就是在控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动时开始计时，当计时值达到第一时间阈值时，确定满足预设条件。该预设条件还可以为：中间级母线的电压达到第二电压阈值。
由于双向DC/DC变换器级联系统是以两级降压模式启动的，因此，在完成启动之后，如果要控制双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式，可以通过第四控制单元60、第五控制单元70、第六控制单元80和第七控制单元90实现。需要说明的是，当指示双向DC/DC变换器级联系统以升压模式启动时，可以通过图6所示的控制装置实现。
在具体应用中，双向DC/DC变换器级联系统的第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端可以连接至逆变器，该逆变器的输出端能够连接至电网或者负载，一种应用场景如图4所示。此时，双向DC/DC变换器级联系统的控制装置还包括第八控制单元，第八控制单元用于获取逆变器的状态信息，当状态信息表征逆变器处于并网状态时，对第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制，当状态信息表征逆变器处于离网状态时，对第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
逆变器的状态信息包括表征逆变器处于并网状态的第一信息和表征逆变器处于离网状态的第二状态信息。其中，逆变器并网是指逆变器的输出端连接至电网，逆变器离网是指逆变器的输出端与电网断开。
作为优选方案，上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制装置还包括第九控制单元。第九控制单元用于在接收到停机指令时，控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后控制负载端双向DC/DC变换器停止运行。
在双向DC/DC变换器级联系统运行过程中，当接收到停机指令时，第九控制单元首先控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后，再控制负载端双向DC/DC变换器停止运行。
这里需要说明的是，当双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，第一级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，第二级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，第二级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，第一级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，其特征在于，所述控制方法包括：
获取高压侧母线的电压；
当所述高压侧母线的电压大于或等于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
当所述高压侧母线的电压小于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在所述高压侧母线的电压达到所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
获取中间级母线的电压；
当所述中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合所述第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开所述缓起开关。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述断开所述缓起开关之后，还包括：
控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；
控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；
控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；
当满足预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述预设条件包括以下任意一种：
控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值；
所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。
4.根据权利要求2所述的控制方法，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，其特征在于，在所述控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动之后，还包括：
获取所述逆变器的状态信息；
当所述状态信息表征所述逆变器处于并网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制；
当所述状态信息表征所述逆变器处于离网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：
当接收到停机指令时，控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后控制负载端双向DC/DC变换器停止运行；
其中，当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，所述第一级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第二级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，所述第二级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
6.一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，其特征在于，所述控制装置包括：
第一电压获取单元，用于获取高压侧母线的电压；
第一控制单元，用于在所述高压侧母线的电压大于或等于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
第二控制单元，用于在所述高压侧母线的电压小于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在所述高压侧母线的电压达到所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
第二电压获取单元，用于获取中间级母线的电压；
第三控制单元，用于在所述中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合所述第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开所述缓起开关。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括：
第四控制单元，用于控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；
第五控制单元，用于在所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；
第六控制单元，用于在所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；
第七控制单元，用于在满足预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
8.根据权利要求7所述的控制装置，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，其特征在于，所述控制装置还包括第八控制单元，
所述第八控制单元用于获取所述逆变器的状态信息，当所述状态信息表征所述逆变器处于并网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制，当所述状态信息表征所述逆变器处于离网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
9.根据权利要求6、7或8所述的控制装置，其特征在于，还包括第九控制单元，
所述第九控制单元用于在接收到停机指令时，控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后控制负载端双向DC/DC变换器停止运行；
其中，当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，所述第一级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第二级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，所述第二级双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
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