CN106160039A - 一种电池两线放电电路的控制方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池两线放电电路的控制方法及设备，在本发明所述技术方案中，可引入全母线电压外环和电感电流平均值或电感电流实际值闭环作为电池两线放电电路的主控环，这样即可在保证全母线电压稳定的基础上实现功率平衡的效果，并且，在主控环控制输出的基础上，还可通过调节各放电支路中的开关管的占空比来控制电路单独对相应的半母线充放电，从而还可在实现功率平衡的基础上，达到实现母线电压平衡的目的，进而可在省去电池的中线接入以及无需增加额外的电路的基础上，达到满足电池三线接入的技术指标以提高电池两线放电电路的电路性能的效果。

Description

一种电池两线放电电路的控制方法及设备
技术领域
本发明涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种电池两线放电电路的控制方法及设备。
背景技术
目前，为了节省电池放电电路的成本，业界在Vienna(维也纳)电路或者类Vienna电路等三线制接入的放电电路的基础上，提出了一种可省去电池的中线接入的电池两线放电电路，具体地，如图1所示，其为所述电池两线放电电路的一种可能的结构示意图，所述电池两线放电电路可包括：
电源(即Battery)，与系统中性点N相连的正母线电容C1和负母线电容C2，三组一端与所述电源的正极(Bat+)相连、另一端与系统中性点N相连的第一放电支路，以及，三组一端与所述电源的负极(Bat-)相连、另一端与系统中性点N相连的第二放电支路。
其中，每一第一放电支路可分别包括第一晶闸管、第一电感L1、第一开关管T1、第一续流二极管D1、以及与第一开关管T1并联的第一二极管，且，每一第一放电支路中的第一晶闸管的阳极与所述电源的正极相连、阴极与第一电感L1的第一端相连，第一电感L1的第二端(即不与第一晶闸管相连的一端)与第一开关管T1的集电极相连，第一开关管T1的发射极与系统中性点N相连，第一续流二极管D1的阳极与第一电感L1的第二端相连且阴极与正母线电容C1的非系统中性点相连，第一二极管的阳极与第一开关管T1的发射极相连且阴极与第一开关管T1的集电极相连。另外需要说明的是，所述电池两线放电电路通常可包括分别与A、B、C三相电相对应的三个第一放电支路，并且，为了便于区分，在图1中，可将A相所对应的第一放电支路中的各电子元件，如第一电感L1、第一开关管T1、第一续流二极管D1等分别表示为LA1、TA1、DA1；将B相所对应的第一放电支路中的各电子元件，如第一电感L1、第一开关管T1、第一续流二极管D1等分别表示为LB1、TB1、DB1；将C相所对应的第一放电支路中的各电子元件，如第一电感L1、第一开关管T1、第一续流二极管D1等分别表示为LC1、TC1、DC1，本发明对此不作赘述。
类似地，每一第二放电支路可分别包括第二晶闸管、第二电感L2、第二开关管T2、第二续流二极管D2、以及与第二开关管T2并联的第二二极管，且，每一第二放电支路中的第二晶闸管的阴极与所述电源的负极相连、阳极与第二电感L2的第一端相连，第二电感L2的第二端(即不与第二晶闸管相连的一端)与第二开关管T2的发射极相连，第二开关管T2的集电极与系统中性点N相连，第二续流二极管D2的阴极与第二电感L2的第二端相连且阳极与负母线电容C2的非系统中性点相连，第二二极管的阳极与第二开关管T2的发射极相连且阴极与第二开关管T2的集电极相连。另外需要说明的是，所述电池两线放电电路通常可包括分别与A、B、C三相电相对应的三个第二放电支路，并且，为了便于区分，在图1中，可将A相所对应的第二放电支路中的各电子元件，如第二电感L2、第二开关管T2、第二续流二极管D2等分别表示为LA2、TA2、DA2；将B相所对应的第二放电支路中的各电子元件，如第二电感L2、第二开关管T2、第二续流二极管D2等分别表示为LB2、TB2、DB2；将C相所对应的第二放电支路中的各电子元件，如第二电感L2、第二开关管T2、第二续流二极管D2等分别表示为LC2、TC2、DC2，本发明对此也不作赘述。
再有需要说明的是，图1所示的各电感通常可指的是PFC(Power FactorCorrection，功率因数校正)电感，本发明对此也不作赘述。
具体地，通过图1所示的电池两线放电电路，即可在省去电池的中线接入的基础上，实现Boost(升压)功能。例如，以A相为例，理想情况下，其对应的第一、第二放电支路中的两个PFC电感、两个开关管、两个续流二极管等与正负母线电容可当作一个整体进行工作；当开关管开通时，电池可通过PFC电感储能，而当开关管关断时，电池和PFC电感可通过续流二极管给母线电容充电以实现Boost功能，并且，在三相控制时，可通过载波交错120度，大大减小电池电流纹波，提高电路的性能。
但是，实际情况下，电池两线放电电路通常无法处于理想工作模式，这是因为，各种因素都可能会对其造成一定的不利影响。例如，若电路中的各开关管的动作延时不一致，则会出现母线电压不平衡等问题，导致电路工作不正常，影响电路的工作性能。因此，亟需提供一种可适用于电池两线放电电路的电路控制方案，以解决上述问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池两线放电电路的控制方法及设备，用以解决目前存在的电池两线放电电路的母线电压不平衡所导致的电路性能较低的问题。
本发明实施例提供了一种电池两线放电电路的控制方法，包括：
确定电池两线放电电路的正母线电压以及负母线电压，并将所述正母线电压与所述负母线电压进行比较，得到第一电压差值信号；
利用PI(Proportional Integral Controller，比例积分调节)调节器对所述第一电压差值信号进行调节，得到第一PWM(Pulse-Width Modulation，脉冲宽度调制)信号；
针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的正极相连、另一端与系统中性点相连的第一放电支路，将所述第一PWM信号和确定的与所述第一放电支路相对应的初始主控PWM信号之和作为与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，并利用与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述第一放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制；或者，
针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的负极相连、另一端与系统中性点相连的第二放电支路，将确定的与所述第二放电支路相对应的初始主控PWM信号与所述第一PWM信号之差作为与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，并利用与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述第二放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制；
其中，针对任一放电支路，与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号，或者，是采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制所得到的PWM信号。
进一步地，本发明实施例还提供了一种电池两线放电电路的控制设备，包括：
初始信号确定模块，用于采用全母线电压外环和电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式，对所述电池两线放电电路进行控制得到与所述电池两线放电电路中的各放电支路相对应的初始主控PWM信号，或者，针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制得到与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号；
微调信号确定模块，用于确定电池两线放电电路的正母线电压以及负母线电压，并将所述正母线电压与所述负母线电压进行比较，得到第一电压差值信号，以及，利用PI调节器对所述第一电压差值信号进行调节，得到第一PWM信号，并针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的正极相连、另一端与系统中性点相连的第一放电支路，将所述第一PWM信号和确定的与所述第一放电支路相对应的初始主控PWM信号之和作为与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，以及，针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的负极相连、另一端与系统中性点相连的第二放电支路，将确定的与所述第二放电支路相对应的初始主控PWM信号与所述第一PWM信号之差作为与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号；
电路驱动控制模块，用于针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，利用与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供了一种电池两线放电电路的控制方法及设备，在本发明实施例所述技术方案中，可引入全母线电压外环和电感电流平均值或电感电流实际值闭环作为电池两线放电电路的主控环，这样即可在保证全母线电压稳定的基础上实现功率平衡的效果，并且，在主控环控制输出的基础上，还可通过调节各放电支路中的开关管的占空比来控制电路单独对相应的半母线充放电，从而还可在实现功率平衡的基础上，达到实现母线电压平衡的目的，进而可在省去电池的中线接入以及无需增加额外的电路的基础上，达到满足电池三线接入的技术指标以提高电池两线放电电路的电路性能的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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所示为现有电池两线放电电路的一种可能的结构示意图；
图2所示为本发明实施例一中所述电池两线放电电路的控制方法的流程示意图；
图3所示为本发明实施例所述控制方法所对应的电路总控制示意图一；
图4所示为本发明实施例所述全母线电压外环和电感电流平均值闭环的双环控制方式所对应的电路示意图；
图5所示为本发明实施例所述全母线电压外环和电感电流实际值闭环的双环控制方式所对应的电路示意图；
图6所示为本发明实施例所述控制方法所对应的电路总控制示意图二；
图7所示为本发明实施例所述控制方法所对应的电路总控制示意图三；
图8所示为本发明实施例二中所述电池两线放电电路的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例一提供了一种电池两线放电电路的控制方法，如图2所示，其为本发明实施例一中所述电池两线放电电路的控制方法的流程示意图，所述方法可包括以下步骤：
步骤201：确定电池两线放电电路的正母线电压以及负母线电压，并将所述正母线电压与所述负母线电压进行比较，得到第一电压差值信号。
具体地，确定的正母线电压以及负母线电压指的是正母线实际电压以及负母线实际电压，本发明实施例对此不作赘述。另外，所述第一电压差值信号通常是根据正母线电压减去负母线电压所得到的电压差值所得到的，本发明实施例对此也不作赘述。
步骤202：利用PI调节器对所述第一电压差值信号进行调节，得到第一PWM信号。
步骤203：针对所述电池两线放电电路中的每一第一放电支路，将所述第一PWM信号和确定的与所述第一放电支路相对应的初始主控PWM信号之和作为与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号；以及，针对所述电池两线放电电路中的每一第二放电支路，将确定的与所述第二放电支路相对应的初始主控PWM信号与所述第一PWM信号之差作为与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号。
其中，所述第一放电支路指的是一端与所述电池两线放电电路中的电源的正极相连、另一端与系统中性点相连的放电支路；所述第二放电支路指的是一端与所述电池两线放电电路中的电源的负极相连、另一端与系统中性点相连的放电支路。
另外，针对每一放电支路，与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号可以是采用全母线电压外环和电感电流平均值(该电感电流平均值指的是所述电池两线放电电路中的各放电支路的电感电流实际值的平均值，即，所述电池两线放电电路的电感电流平均值)闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号，或者，还可以是采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制所得到的PWM信号。
步骤204：针对每一放电支路，利用与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
具体地，以图1所示的电池两线放电电路为例，针对每一放电支路，可将得到的与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号输入所述放电支路的TA管的基极一端，以对该TA管进行相应的驱动控制。
也就是说，在本发明实施例所述技术方案中，可引入全母线电压外环和电感电流平均值或电感电流实际值闭环作为电池两线放电电路的主控环，这样即可在保证全母线电压稳定的基础上实现功率平衡的效果，并且，在主控环控制输出的基础上，还可通过调节各放电支路中的开关管的占空比来控制电路单独对相应的半母线充放电，从而还可在实现功率平衡的基础上，达到实现母线电压平衡的目的，进而可在省去电池的中线接入以及无需增加额外的电路的基础上，达到满足电池三线接入的技术指标以提高电池两线放电电路的电路性能的效果。
具体地，以图1所示的电池两线放电电路为例，本发明实施例一所述控制方法所对应的电路总控制示意图(即电路总控制示意图一)可如图3所示，其中，Udc_p指的是确定的正母线电压，Udc_n指的是确定的负母线电压，UpnCtr指的是第一PWM信号，MainCtrA1、MainCtrB1、MainCtrC1、MainCtrA2、MainCtrB2、MainCtrC2可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路所对应的初始主控PWM信号、B相第一放电支路所对应的初始主控PWM信号、C相第一放电支路所对应的初始主控PWM信号、A相第二放电支路所对应的初始主控PWM信号、B相第二放电支路所对应的初始主控PWM信号以及C相第二放电支路所对应的初始主控PWM信号；相应地，PWM_A1、PWM_B1、PWM_C1、PWM_A2、PWM_B2、PWM_C2可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、B相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、C相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、A相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、B相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号以及C相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号。
需要说明的是，当各放电支路所对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的时，所述MainCtrA1、MainCtrB1、MainCtrC1、MainCtrA2、MainCtrB2、MainCtrC2通常可为同一主控信号MainCtr，本发明实施例对此不作赘述。
另外需要说明的是，由于通过对电路运行原理进行分析发现，若需要控制半母线电压升高，则需将其对应的开关管占空比减小，这与Boost的工作原理是相反的，否则将形成正反馈，因此，在本发明所述实施例中，针对所述电池两线放电电路中的每一第一放电支路，可将所述第一PWM信号和确定的与所述第一放电支路相对应的初始主控PWM信号之和作为与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，而针对所述电池两线放电电路中的每一第二放电支路，则可将确定的与所述第二放电支路相对应的初始主控PWM信号与所述第一PWM信号之差作为与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，本发明实施例对此不作赘述。
可选地，针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号时，可采用以下方式确定与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号：
将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号；
利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值；
将所述电感电流给定值与所述电池两线放电电路的电感电流平均值进行比较，得到第一电流差值信号；
利用PI调节器对所述第一电流差值信号进行调节，得到第二PWM信号，并将所述第二PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号。
具体地，该全母线电压外环和电感电流平均值闭环的双环控制方式所对应的电路示意图可如图4所示，其中，Udc_p指的是确定的正母线电压，Udc_n指的是确定的负母线电压，Udc*指的是预设的母线电压给定值(该值可以根据实际情况进行调整设定，本发明实施例对此不作赘述)，IL_mean指的是所述电池两线放电电路的电感电流平均值，1-Ubatt/Udc*指的是预设的前馈信号，其中，Ubatt指的是所述电池两线放电电路中的电源的电源电压，另外，MainCtr即指的是与各放电支路相对应的初始主控PWM信号。
进一步地，针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制所得到的PWM信号时，可采用以下方式确定与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号：
将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号；
利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值；
将所述电感电流给定值与所述放电支路的电感电流实际值进行比较，得到第二电流差值信号；
利用PI调节器对所述第二电流差值信号进行调节，得到第三PWM信号，并将所述第三PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号。
具体地，假设电池两线放电电路的结构示意图可如图1所示，则该全母线电压外环和电感电流实际值闭环的双环控制方式所对应的电路示意图可如图5所示，其中，Udc_p指的是确定的正母线电压，Udc_n指的是确定的负母线电压，Udc*指的是预设的母线电压给定值，1-Ubatt/Udc*指的是预设的前馈信号，其中，Ubatt指的是所述电池两线放电电路中的电源的电源电压；另外，ILA1、ILB1、ILC1、ILA2、ILB2、ILC2可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路的电感电流实际值、B相第一放电支路的电感电流实际值、C相第一放电支路的电感电流实际值、A相第二放电支路的电感电流实际值、B相第二放电支路的电感电流实际值以及C相第二放电支路的电感电流实际值；再有，MainCtrA1、MainCtrB1、MainCtrC1、MainCtrA2、MainCtrB2、MainCtrC2可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路所对应的初始主控PWM信号、B相第一放电支路所对应的初始主控PWM信号、C相第一放电支路所对应的初始主控PWM信号、A相第二放电支路所对应的初始主控PWM信号、B相第二放电支路所对应的初始主控PWM信号以及C相第二放电支路所对应的初始主控PWM信号。
进一步地，在图5所示电路的基础上，本发明实施例一所述控制方法所对应的电路总控制示意图(即电路总控制示意图二)具体可如图6所示，即，利用UpnCtr(第一PWM信号)对每一放电支路所对应的初始主控PWM信号进行相应的微调，以得到各放电支路所对应的调整后的主控PWM信号。其中，图6中所示的PWM_A1、PWM_B1、PWM_C1、PWM_A2、PWM_B2、PWM-_C2可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、B相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、C相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、A相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、B相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号以及C相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号，本发明实施例对此不作赘述。
需要说明的是，当采用全母线电压外环和放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对各放电支路进行控制以得到各放电支路相对应的初始主控PWM信号时，由于可根据确定的电感电流给定值对每一放电支路的电感电流实际值进行相应调节，从而还可达到相应的电感电流均流的效果，以进一步减小电池放电纹波、提高电路的性能。
进一步地，需要说明的是，假设电池两线放电电路的结构示意图可如图1所示，则当采用全母线电压外环和放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对各放电支路进行控制以得到各放电支路相对应的初始主控PWM信号时，由于内环电感电流的控制自由度为5，因此，引入6个电感电流或者5个电感电流都可以达到相同的控制效果，即，此时，图6所示的电路示意图中的控制支路可为6个或5个(即可去掉任一路放电支路所对应的控制支路)，本发明实施例对此不作任何限定。
进一步地，针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号时，所述方法还可包括：
针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，将所述电池两线放电电路的电感电流平均值与所述放电支路中的电感电流实际值进行比较，得到第三电流差值信号；
利用PI调节器对所述第三电流差值信号进行调节，得到第四PWM信号；
将所述第四PWM信号以及与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号进行相加得到与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号，并利用与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
也就是说，当采用全母线电压外环和电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制以得到与各放电支路相对应的初始主控PWM信号时，还可将对电感电流平均值与每一放电支路的电感电流实际值的差值进行PI调节所得到的PWM信号作为相应放电支路的调制波的微调量，分别加到各放电支路中的开关管的占空比控制量中，以实现电感电流的均流，从而可进一步减小电池放电纹波、提高电路的性能。
具体地，假设电池两线放电电路的结构示意图可如图1所示，则此时，本发明实施例一所述控制方法所对应的电路总控制示意图(即电路总控制示意图三)具体可如图7所示，其中：
ILA1、ILB1、ILC1、ILA2、ILB2、ILC2可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路的电感电流实际值、B相第一放电支路的电感电流实际值、C相第一放电支路的电感电流实际值、A相第二放电支路的电感电流实际值、B相第二放电支路的电感电流实际值以及C相第二放电支路的电感电流实际值；IL_mean指的是所述电池两线放电电路的电感电流平均值；
ILA1Ctr、ILB1Ctr、ILC1Ctr、ILA2Ctr、ILB2Ctr、ILC2Ctr可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路所对应的第四PWM信号、B相第一放电支路所对应的第四PWM信号、C相第一放电支路所对应的第四PWM信号、A相第二放电支路所对应的第四PWM信号、B相第二放电支路所对应的第四PWM信号以及C相第二放电支路所对应的第四PWM信号；
PWM_A1、PWM_B1、PWM_C1、PWM_A2、PWM_B2、PWM_C2可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、B相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、C相第一放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、A相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号、B相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号以及C相第二放电支路所对应的调整后的主控PWM信号；
相应地，PWM_A1’、PWM_B1’、PWM_C1’、PWM_A2’、PWM_B2’、PWM-_C2’可分别指的是所述电池两线放电电路中的A相第一放电支路所对应的再次调整后的主控PWM信号、B相第一放电支路所对应的再次调整后的主控PWM信号、C相第一放电支路所对应的再次调整后的主控PWM信号、A相第二放电支路所对应的再次调整后的主控PWM信号、B相第二放电支路所对应的再次调整后的主控PWM信号以及C相第二放电支路所对应的再次调整后的主控PWM信号。
本发明实施例一提供了一种电池两线放电电路的控制方法，在本发明实施例一所述技术方案中，可引入全母线电压外环和电感电流平均值或电感电流实际值闭环作为电池两线放电电路的主控环，这样即可在保证全母线电压稳定的基础上实现功率平衡的效果，并且，在主控环控制输出的基础上，还可通过调节各放电支路中的开关管的占空比来控制电路单独对相应的半母线充放电，从而还可在实现功率平衡的基础上，达到实现母线电压平衡的目的，进而可在省去电池的中线接入以及无需增加额外的电路的基础上，达到满足电池三线接入的技术指标以提高电池两线放电电路的电路性能的效果。
另外，在本发明实施例一所述技术方案中，由于还可将对电感电流平均值与每一放电支路的电感电流实际值的差值进行PI调节所得到的PWM信号作为相应放电支路的调制波的微调量，分别加到各放电支路中的开关管的占空比控制量中，从而还可在实现母线电压平衡的同时，实现电感电流的均流，以进一步减小电池放电纹波以提高电路的性能。
实施例二：
基于同一发明构思，本发明实施例二提供了一种电池两线放电电路的控制设备，该控制设备的具体实施可参见上述方法实施例一中的相关描述，重复之处不再赘述，如图8所示，其为本发明实施例二所述控制设备的结构示意图，所述控制设备可包括：
初始信号确定模块81，可用于采用全母线电压外环和电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式，对所述电池两线放电电路进行控制得到与所述电池两线放电电路中的各放电支路相对应的初始主控PWM信号，或者，针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制得到与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号；
微调信号确定模块82，可用于确定电池两线放电电路的正母线电压以及负母线电压，并将所述正母线电压与所述负母线电压进行比较，得到第一电压差值信号，以及，利用PI调节器对所述第一电压差值信号进行调节，得到第一PWM信号，并针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的正极相连、另一端与系统中性点相连的第一放电支路，将所述第一PWM信号和确定的与所述第一放电支路相对应的初始主控PWM信号之和作为与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，以及，针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的负极相连、另一端与系统中性点相连的第二放电支路，将确定的与所述第二放电支路相对应的初始主控PWM信号与所述第一PWM信号之差作为与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号；
电路驱动控制模块83，可用于针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，利用与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
可选地，所述初始信号确定模块81具体可用于将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号，并利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值，以及，将所述电感电流给定值与所述电池两线放电电路的电感电流平均值进行比较，得到第一电流差值信号，并利用PI调节器对所述第一电流差值信号进行调节，得到第二PWM信号，以及，将所述第二PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述电池两线放电电路中的各放电支路相对应的初始主控PWM信号。
进一步地，所述初始信号确定模块81具体还可用于将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号，并利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值；以及，针对任一放电支路，将所述电感电流给定值与所述放电支路的电感电流实际值进行比较，得到第二电流差值信号，并利用PI调节器对所述第二电流差值信号进行调节，得到第三PWM信号，以及，将所述第三PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号。
进一步地，所述微调信号确定模块82还可用于针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号时，将所述电池两线放电电路的电感电流平均值与所述放电支路中的电感电流实际值进行比较，得到第三电流差值信号，并利用PI调节器对所述第三电流差值信号进行调节，得到第四PWM信号，以及，将所述第四PWM信号以及与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号进行相加得到与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号；
相应地，所述电路驱动控制模块83还可用于针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，利用与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
其中，所述预设的前馈信号可表示为1-Ubatt/Udc*，其中，Ubatt为所述电池两线放电电路中的电源的电源电压，所述Udc*为预设的母线电压给定值。
另外需要说明的是，本发明实施例中所利用到的各PI调节器可以为独立于所述控制设备的各独立器件，也可以为设置在所述控制设备内的各集成器件，本发明实施例对此不作赘述。
也就是说，在本发明实施例二所述技术方案中，可引入全母线电压外环和电感电流平均值或电感电流实际值闭环作为电池两线放电电路的主控环，这样即可在保证全母线电压稳定的基础上实现功率平衡的效果，并且，在主控环控制输出的基础上，还可通过调节各放电支路中的开关管的占空比来控制电路单独对相应的半母线充放电，从而还可在实现功率平衡的基础上，达到实现母线电压平衡的目的，进而可在省去电池的中线接入以及无需增加额外的电路的基础上，达到满足电池三线接入的技术指标以提高电池两线放电电路的电路性能的效果。
另外，在本发明实施例二所述技术方案中，由于还可将对电感电流平均值与每一放电支路的电感电流实际值的差值进行PI调节所得到的PWM信号作为相应放电支路的调制波的微调量，分别加到各放电支路中的开关管的占空比控制量中，以实现电感电流的均流，从而还可进一步减小电池放电纹波以提高电路的性能。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电池两线放电电路的控制方法，其特征在于，包括：
确定电池两线放电电路的正母线电压以及负母线电压，并将所述正母线电压与所述负母线电压进行比较，得到第一电压差值信号；
利用比例积分调节PI调节器对所述第一电压差值信号进行调节，得到第一脉冲宽度调制PWM信号；
针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的正极相连、另一端与系统中性点相连的第一放电支路，将所述第一PWM信号和确定的与所述第一放电支路相对应的初始主控PWM信号之和作为与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，并利用与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述第一放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制；或者，
针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的负极相连、另一端与系统中性点相连的第二放电支路，将确定的与所述第二放电支路相对应的初始主控PWM信号与所述第一PWM信号之差作为与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，并利用与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述第二放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制；
其中，针对任一放电支路，与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号，或者，是采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制所得到的PWM信号。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号时，采用以下方式确定与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号：
将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号；
利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值；
将所述电感电流给定值与所述电池两线放电电路的电感电流平均值进行比较，得到第一电流差值信号；
利用PI调节器对所述第一电流差值信号进行调节，得到第二PWM信号，并将所述第二PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制所得到的PWM信号时，采用以下方式确定与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号：
将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号；
利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值；
将所述电感电流给定值与所述放电支路的电感电流实际值进行比较，得到第二电流差值信号；
利用PI调节器对所述第二电流差值信号进行调节，得到第三PWM信号，并将所述第三PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号。
4.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号时，所述方法还包括：
针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，将所述电池两线放电电路的电感电流平均值与所述放电支路中的电感电流实际值进行比较，得到第三电流差值信号；
利用PI调节器对所述第三电流差值信号进行调节，得到第四PWM信号；
将所述第四PWM信号以及与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号进行相加得到与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号，并利用与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
5.如权利要求2或3所述的控制方法，其特征在于，所述预设的前馈信号表示为1-Ubatt/Udc*，其中，Ubatt为所述电池两线放电电路中的电源的电源电压，所述Udc*为预设的母线电压给定值。
6.一种电池两线放电电路的控制设备，其特征在于，包括：
初始信号确定模块，用于采用全母线电压外环和电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式，对所述电池两线放电电路进行控制得到与所述电池两线放电电路中的各放电支路相对应的初始主控脉冲宽度调制PWM信号，或者，针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，采用全母线电压外环和所述放电支路的电感电流实际值闭环的双环控制方式对所述放电支路进行控制得到与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号；
微调信号确定模块，用于确定电池两线放电电路的正母线电压以及负母线电压，并将所述正母线电压与所述负母线电压进行比较，得到第一电压差值信号，以及，利用比例积分调节PI调节器对所述第一电压差值信号进行调节，得到第一PWM信号，并针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的正极相连、另一端与系统中性点相连的第一放电支路，将所述第一PWM信号和确定的与所述第一放电支路相对应的初始主控PWM信号之和作为与所述第一放电支路相对应的调整后的主控PWM信号，以及，针对所述电池两线放电电路中的每一一端与所述电池两线放电电路中的电源的负极相连、另一端与系统中性点相连的第二放电支路，将确定的与所述第二放电支路相对应的初始主控PWM信号与所述第一PWM信号之差作为与所述第二放电支路相对应的调整后的主控PWM信号；
电路驱动控制模块，用于针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，利用与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
7.如权利要求6所述的控制设备，其特征在于，
所述初始信号确定模块，具体用于将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号，并利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值，以及，将所述电感电流给定值与所述电池两线放电电路的电感电流平均值进行比较，得到第一电流差值信号，并利用PI调节器对所述第一电流差值信号进行调节，得到第二PWM信号，以及，将所述第二PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述电池两线放电电路中的各放电支路相对应的初始主控PWM信号。
8.如权利要求6所述的控制设备，其特征在于，
所述初始信号确定模块，具体用于将确定的电池两线放电电路的正母线电压与负母线电压之和与预设的母线电压给定值进行比较，得到第二电压差值信号，并利用PI调节器对所述第二电压差值信号进行调节，得到电感电流给定值；以及，针对任一放电支路，将所述电感电流给定值与所述放电支路的电感电流实际值进行比较，得到第二电流差值信号，并利用PI调节器对所述第二电流差值信号进行调节，得到第三PWM信号，以及，将所述第三PWM信号与预设的前馈信号之和作为与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号。
9.如权利要求6所述的控制设备，其特征在于，
所述微调信号确定模块，还用于针对任一放电支路，当与所述放电支路相对应的初始主控PWM信号是采用全母线电压外环和所述电池两线放电电路的电感电流平均值闭环的双环控制方式对所述电池两线放电电路进行控制所得到的PWM信号时，将所述电池两线放电电路的电感电流平均值与所述放电支路中的电感电流实际值进行比较，得到第三电流差值信号，并利用PI调节器对所述第三电流差值信号进行调节，得到第四PWM信号，以及，将所述第四PWM信号以及与所述放电支路相对应的调整后的主控PWM信号进行相加得到与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号；
所述电路驱动控制模块，还用于针对所述电池两线放电电路中的每一放电支路，利用与所述放电支路相对应的再次调整后的主控PWM信号对所述放电支路中的用于控制母线电容的充放电时长的开关管进行驱动控制。
10.如权利要求7或8所述的控制设备，其特征在于，所述预设的前馈信号表示为1-Ubatt/Udc*，其中，Ubatt为所述电池两线放电电路中的电源的电源电压，所述Udc*为预设的母线电压给定值。
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