CN112467993B - 直流电源纹波控制方法、装置、系统、计算机设备、介质 - Google Patents

直流电源纹波控制方法、装置、系统、计算机设备、介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种直流电源纹波控制方法、装置、系统、计算机设备及存储介质。该控制方法通过获取直流电源的输出电流值;然后根据直流电源的输出电流值确定直流电源的承载状态;其中,承载状态包括轻载状态和非轻载状态;当承载状态为轻载状态时,根据直流电源的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制直流电源的谐振变换器调整为变频模式,实现了在轻载状态的直流电源输出电压纹波的控制;当承载状态为非轻载状态时,通过获取直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据母线电压瞬时输出值调整谐振变换器的实时开关频率,以补偿谐振变换器输出电压所需的直流增益,实现了在非轻载状态下纹波的有效控制。

Description

直流电源纹波控制方法、装置、系统、计算机设备、介质
技术领域
本发明实施例涉及直流电源变换技术领域,尤其涉及一种直流电源纹波控制方法、装置、系统、计算机设备及存储介质。
背景技术
铁路信号直流电源领域,主要供电负载为电码化电源、轨道电源、继电器电源、计轴设备等,一般具有低压大电流的特点,其中部分设备对供电质量有特殊的要求,因此标准TB1528.3-2018明确提出,用于轨道电路的DC24V直流高频开关电源模块,输出纹波电压峰-峰值不应大于200mV,有效值不应大于50mV。用于轨道电路的DC48V直流高频开关电源模块,输出纹波电压峰-峰值不应大于400mV,有效值不应大于100mV。
随着电力电子技术的发展,为了提升电源的效率和可靠性,谐振软开关技术,特别是谐振转换(Resonant Converters,LLC)技术,被引入到铁路信号电源领域,实现DC/DC高效电能变换。LLC技术的应用使得效率有了明显提升,功率密度得到提高,但实际开发过程中可能会遇到纹波电压超标问题(特别是低频纹波)亟需解决,主要表现在如下两个方面:1、LLC谐振变换器在轻载下(特别是K值较大时)会有增益失真(不单调性)的问题,轻载时的高频段特性曲线将变得非常平坦,频率对输出电压的调节作用大大减弱,导致输出电压不稳定。2、铁路信号直流电源通常为两级变换,前级通过功率因数校正单元实现功率因数校正功能,后级谐振变换器实现DC/DC电能的转换,直流电源通过前级给后级谐振变换器提供直流母线电压。非轻载条件下,直流电源前级输出的母线电压往往伴有100Hz低频纹波(一般由功率因数校正单元引起),并通过谐振变换器传递至负载,导致输出纹波超标。
现有的技术中,针对轻载状态下的纹波超标问题,通常会让谐振变换器运行在BURST间歇模式,此时谐振变换器不再工作在变频模式,相当于工作在变占空比模式,对输出电压的稳定性有了明显提高,但间歇模式相当于滞环控制,此时输出电压仍可能存在过冲;针对非轻载状态特别是重载下的纹波超标问题,通常采用比例积分控制,通过增大直流增益,以增大低频段的环路增益,提高响应速度,但是鉴于谐振变换器的频率特性,改善有限;或采用比例积分谐振控制器,相当于提升了控制器带宽。该方法对于低频纹波的抑制比较明显,但缺点是比例积分谐振控制器设计比较复杂,并需要对谐振变换器进行环路建模,但谐振变换器的环路模型更为复杂。
发明内容
本发明提供一种直流电源纹波控制方法、装置、设备及存储介质,以解决轻载和非轻载下纹波超标的问题,实现在轻载和非轻载下对纹波的不同控制,达到提升直流电源供电质量的效果。
第一方面,本发明实施例提供了一种直流电源纹波控制方法,该控制方法包括:
获取直流电源的输出电流值;
根据所述直流电源的输出电流值确定所述直流电源的承载状态;其中,所述承载状态包括轻载状态和非轻载状态;
当所述承载状态为轻载状态时,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制所述直流电源的谐振变换器调整为变频模式;
当所述承载状态为非轻载状态时,获取所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
可选的,所述根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益,包括:
当所述母线电压瞬时输出值大于预设母线电压时,升高所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益;
当所述母线电压瞬时输出值小于预设母线电压时,降低所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
可选的,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值包括:
所述直流电源的输出电流值与所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输入值呈线性关系。
可选的,通过如下公式确定所述直流电源的承载状态:
Figure BDA0002808879570000031
Irated表示所述直流电源的额定输出电流,Istate表示所述直流电源的承载状态,“0”表示轻载状态,“1”表示非轻载状态,Kl为轻载状态和非轻载状态界定系数,I0为直流电源的输出电流值。
可选的,所述直流电源的输出电流值与所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值满足:
Figure BDA0002808879570000041
K2为线性化定标系数,I0为所述直流电源的输出电流值,uref0为所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压初始输出设定值,uref为所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值。
可选的,所述母线电压瞬时输出值与所述谐振变换器的实时开关频率满足:
f0=Vbus·K3
f=K4·Vctrl+f0
f0表示所述谐振变换器的初始开关频率,Vbus为所述母线电压瞬时输出值,K3为所述母线电压瞬时输出值与所述谐振变换器的开关频率的转换系数,f表示所述谐振变换器的实时开关频率,Vctrl表示环路控制量,K4表示环路控制量与所述谐振变换器的开关频率的转换系数。
第二方面,本发明实施例还提供了一种直流电源纹波控制装置,该控制装置,包括:
获取模块,用于获取直流电源的输出电流值;
承载状态判断模块,根据所述直流电源的输出电流值确定所述直流电源的承载状态;其中,所述承载状态包括轻载状态和非轻载状态;
调整模块,用于当所述承载状态为轻载状态时,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制所述直流电源的谐振变换器调整为变频模式;
当所述承载状态为非轻载状态时,获取所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
第三方面,本发明实施例还提供了一种直流电源纹波控制系统,该控制系统包括:
供电模块、直流电源、控制器和负载;所述直流电源包括功率因数校正单元和谐振变换器;
所述供电模块与所述功率因数校正单元电连接;所述功率因数校正单元与所述谐振变换器电连接;所述谐振变换器与所述负载电连接;
所述控制器分别与所述功率因数校正单元以及所述谐振变换器电连接;
所述控制器用于根据所述直流电源的输出电流值确定所述直流电源的承载状态;其中,所述承载状态包括轻载状态和非轻载状态;并在当所述承载状态为轻载状态时,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制所述直流电源的谐振变换器调整为变频模式;当所述承载状态为非轻载状态时,获取所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的直流电源纹波的控制方法。
第五方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的直流电源纹波的控制方法。
本发明通过获取直流电源的输出电流值;然后根据直流电源的输出电流值确定直流电源的承载状态;其中,承载状态包括轻载状态和非轻载状态;当承载状态为轻载状态时,根据直流电源的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制直流电源的谐振变换器调整为变频模式,实现了在轻载状态下直流电源输出电压纹波的控制;当承载状态为非轻载状态时,通过获取直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据母线电压瞬时输出值调整谐振变换器的实时开关频率,以补偿谐振变换器输出电压所需的直流增益,实现了在非轻载状态下直流电源输出电压纹波的有效控制,以解决现有技术在轻载和非轻载状态下纹波电压超标问题。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种直流电源纹波控制方法的流程图;
图2是现有技术的谐振变换器的工作模式图;
图3是本发明实施例提供的一种直流电源纹波控制系统结构框图;
图4是本发明实施例提供的在轻载状态下对纹波控制前的效果图;
图5是本发明实施例提供的在轻载状态下对纹波控制后的效果图;
图6是本发明实施例提供的在非轻载状态下对纹波控制前的效果图;
图7是本发明实施例提供的在非轻载状态下对纹波控制后的效果图;
图8是本发明实施例二提供的直流电源纹波控制装置结构示意图;
图9是本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种直流电源纹波控制方法的流程图,本实施例可适用于直流电源纹波控制情况,该方法可以由直流电源纹波控制装置来执行,具体包括如下步骤:
S110、获取直流电源的输出电流值。
S120、根据直流电源的输出电流值确定直流电源的承载状态。
其中,铁路直流电源供电领域,主要供电负载分为低功率负载和高功率负载。示例性的,低功率负载可以为灯丝报警电源,闭塞电源等;高功率负载可以为继电器电源,轨道电源等;直流电源的承载状态包括轻载状态和非轻载状态,根据直流电源的输出电流值可以确定直流电源的承载状态;具体的,当直流电源输出第一电流值时,第一电流值小于预设电流值,直流电源给低功率负载供电,则直流电源处于轻载状态;当直流电源输出第二电流值,第二电流值大于预设电流值时,直流电源给高功率负载供电,则直流电源处于非轻载状态。
S130、当承载状态为轻载状态时,根据直流电源的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制直流电源的谐振变换器调整为变频模式。
图2是现有技术的谐振变换器的工作模式图;如图2所示,图2示意出在K=10,Q=0.055(K、Q的大小取决于谐振变换器本身)谐振变换器输出电压的直流增益M与开关频率f的关系图;其中,图2中第一区域A为轻载状态工作区,第二区域B为非轻载状态工作区;即在轻载状态下,谐振变换器直流增益曲线图会有增益失真(不单调性)的问题,轻载时的频段特性曲线将变得非常平坦,频率对输出电压的调节作用大大减弱,导致输出电压不稳定。现有技术中,通常会让谐振变换器运行在BURST间歇模式,此时谐振变换器不再工作在变频模式,相当于工作在变占空比模式,对输出电压的稳定性有了明显提高,但BURST间歇模式相当于滞环控制,此时直流电源的输出电压仍可能存在过冲,导致直流电源输出电压纹波不稳定。
图3是本发明实施例提供的一种直流电源纹波控制系统结构框图;如图3所示,该直流电源20包括功率因数校正单元201、储能电容单元202及谐振变换器203;功率因数校正单元201与外部电源电连接;直流电源20与控制器电连接;直流电源20中功率因数校正单元201、储能电容单元202及谐振变换器203共同完成主功率电能变换以为不同功率的负载供电;本技术方案中控制器根据实时获取的直流电源20的输出电流值,动态调整功率因数校正单元201的母线电压输出设定值,如此改变了谐振变换器203输出电压的直流增益,继续参照图2,即将谐振变换器203的工作模式由第一区域A调整为第二区域B,避免了轻载状态下谐振变换器203工作于第一区域A,直流电源20的谐振变换器203调整为变频模式,如此使得直流电源输出电压纹波稳定,实现了在轻载状态下纹波的有效控制。图4是本发明实施例提供的在轻载状态下对纹波控制前的效果图;图5是本发明实施例提供的在轻载状态下对纹波控制后的效果图;对照图4和5,基于直流电源的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,控制直流电源的谐振变换器工作模式调整为变频模式,输出纹波电压峰-峰值控制在预设电压范围内,有效提升了对纹波的控制。
S140、当承载状态为非轻载状态时,获取直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据母线电压瞬时输出值调整谐振变换器的实时开关频率,以补偿谐振变换器输出电压所需的直流增益。
其中,继续参照图3,当承载状态为非轻载状态时,由于功率因数校正单元201的谐波校正过程,直流电源中功率因数校正单元201输出的母线电压往往伴随有低频纹波,这样通过谐振变换器203输出的电压会伴随有一定的低频纹波,如此造成谐振变换器203最终输出的电压纹波超标,一般的,非轻载状态下承载的负载功率越大,直流电源中功率因数校正单元201输出的母线电压伴随有低频纹波越明显,谐振变换器203最终输出的电压纹波超标现象越严重。本技术方案通过实时获取直流电源的功率因数校正单元201的母线电压瞬时输出值,根据母线电压瞬时输出值调整谐振变换器203的实时开关频率以使谐振变换器203最终输出的电压纹波稳定在一定范围内,降低在非轻载状态下直流电源中功率因数校正单元201输出母线电压低频纹波对直流电源输出电压纹波的影响,实现在非轻载状态下直流电源输出电压纹波的有效控制。
具体的,直流电源的功率因数校正单元201的母线电压瞬时输出值大于预设电压值时,在直流电源增益不变的情况下,会导致谐振变换器203最终输出电压较大;为保证谐振变换器203最终输出的电压稳定在一定范围内,由于谐振变换器输出电压所需的直流增益与开关频率成反比,升高谐振变换器203的开关频率,相当于降低了谐振变换器输出电压所需的直流增益,如此反向补偿谐振变换器最终输出电压所需的直流增益,以使谐振变换器最终输出电压保持不变。
相反的,直流电源的功率因数校正单元201的母线电压瞬时输出值小于预设电压值时,在直流电源增益不变的情况下,会导致谐振变换器203最终输出电压减少;为保证谐振变换器203最终输出的电压稳定在一定范围内,由于谐振变换器203输出电压所需的直流增益与开关频率成反比,降低谐振变换器203的开关频率,相当于增大了谐振变换器输出电压所需的直流增益,如此反向补偿谐振变换器最终输出电压所需的直流增益,以使谐振变换器最终输出电压保持不变。图6是本发明实施例提供的在非轻载状态下对纹波控制前的效果图;图7是本发明实施例提供的在非轻载状态下对纹波控制后的效果图;对照图6和图7,基于母线电压瞬时输出值调整谐振变换器的实时开关频率,反向补偿谐振变换器输出电压所需的直流增益,使得谐振变换器最终输出的纹波电压峰-峰值控制在预设电压范围内,实现了对输出纹波电压的有效控制。
进一步的,在上述实施例的基础上,进一步细化,母线电压瞬时输出值Vbus与谐振变换器203的实时开关频率f满足:
f0=Vbus·K3
f=K4·Vctrl+f0
其中,f0表示谐振变换器203的初始开关频率,Vbus为母线电压瞬时输出值,K3为母线电压瞬时输出值与谐振变换器的开关频率的转换系数,f表示谐振变换器的实时开关频率,Vctrl表示环路控制量,K4表示环路控制量与谐振变换器的开关频率的转换系数。基于母线电压瞬时输出值Vbus,实时动态调整谐振变换器203的开关频率,实现在非轻载状态下直流电源输出电压纹波的有效控制。
可选的,参照图3,在步骤S130中,根据直流电源20的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元201的母线电压输出设定值;具体为,根据直流电源的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元201的母线电压输出设定值与直流电源的输出电流值呈线性关系。进一步的,直流电源的输出电流值I0与直流电源的功率因数校正单元201的母线电压输入值uref满足:
Figure BDA0002808879570000111
其中,K2为线性化定标系数,I0为直流电源的输出电流值,uref0为直流电源的功率因数校正单元的母线电压初始输出电压设定值,uref为直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值。基于直流电源的输出电流值I0,实时动态调整直流电源的功率因数校正单元201的母线电压输出设定值uref,实现在轻载状态下直流电源输出电压纹波的有效控制。
可选的,步骤S120中,通过如下公式确定直流电源的承载状态:
Figure BDA0002808879570000112
其中,Irated表示直流电源的额定输出电流,Istate表示直流电源的承载状态,“0”表示轻载状态,“1”表示非轻载状态,l为轻载状态和非轻载状态界定系数,I0为直流电源的输出电流值。
实施例二
本发明实施例所提供的直流电源纹波控制装置可执行本发明任意实施例所提供的直流电源纹波控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图8是本发明实施例二提供的直流电源纹波控制装置结构示意图,如图8所示,该装置包括:
获取模块100,用于获取直流电源的输出电流值;
承载状态判断模块200,根据直流电源的输出电流值确定直流电源的承载状态;其中,承载状态包括轻载状态和非轻载状态;
调整模块300,用于当承载状态为轻载状态时,根据直流电源的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制直流电源的谐振变换器调整为变频模式;
当承载状态为非轻载状态时,获取直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据母线电压瞬时输出值调整谐振变换器的实时开关频率,以补偿谐振变换器输出电压所需的直流增益。
可选的,调整模块300包括:
第一调整单元:用于当承载状态为轻载状态时,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出电压设定值与所述直流电源的输出电流值呈线性关系;
第二调整单元:用于当所述母线电压瞬时输出值大于预设母线电压时,升高所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益;
第三调整单元:用于当所述母线电压瞬时输出值小于预设母线电压时,降低所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
实施例三
本发明实施例还提供了一种直流电源纹波的控制系统;继续参照图3,该控制系统包括:供电模块10、直流电源20、控制器30和负载40;直流电源包括20功率因数校正单元201、电容储能单元202及谐振变换器203;供电模块10与功率因数校正单元201电连接;功率因数校正单元201与电容储能单元202电连接,电容储能单元202与谐振变换器203电连接;谐振变换器203与负载40电连接;控制器30分别与功率因数校正单元201以及谐振变换器203电连接。
控制器30用于根据直流电源的输出电流值确定直流电源的承载状态;其中,承载状态包括轻载状态和非轻载状态;并在当承载状态为轻载状态时,根据直流电源20的输出电流值调整直流电源20的功率因数校正单元201的母线电压输出设定值,并控制直流电源20的谐振变换器203调整为变频模式;当承载状态为非轻载状态时,获取直流电源20的功率因数校正单元201的母线电压瞬时输出值,并根据母线电压瞬时输出值调整谐振变换器203的实时开关频率,以补偿谐振变换器203输出电压所需的直流增益。该系统可以实现在轻载和非轻载下对直流电源输出电压纹波的不同控制,达到提升直流电源20供电质量的效果。
实施例四
图9是本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图,如图9所示,该设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73;设备中处理器70的数量可以是一个或多个,图9中以一个处理器70为例;设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接,图9中以通过总线连接为例。
存储器71作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的直流电源纹波控制方法对应的程序指令。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块,从而执行设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的直流电源纹波控制方法。
存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器71可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种直流电源纹波控制方法,该方法包括:
获取直流电源的输出电流值。
根据直流电源的输出电流值确定直流电源的承载状态。
当承载状态为轻载状态时,根据直流电源的输出电流值调整直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制直流电源的谐振变换器调整为变频模式。
当承载状态为非轻载状态时,获取直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据母线电压瞬时输出值调整谐振变换器的实时开关频率,以补偿谐振变换器输出电压所需的直流增益。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的直流电源纹波控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种直流电源纹波控制方法,其特征在于,包括:
获取直流电源的输出电流值;
根据所述直流电源的输出电流值确定所述直流电源的承载状态;其中,所述承载状态包括轻载状态和非轻载状态;
当所述承载状态为轻载状态时,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制所述直流电源的谐振变换器调整为变频模式;
当所述承载状态为非轻载状态时,获取所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
2.根据权利要求1所述的直流电源纹波控制方法,其特征在于,所述根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益,包括:
当所述母线电压瞬时输出值大于预设母线电压时,升高所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益;
当所述母线电压瞬时输出值小于预设母线电压时,降低所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
3.根据权利要求1所述的直流电源纹波控制方法,其特征在于,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值包括:
所述直流电源的输出电流值与所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值呈线性关系。
4.根据权利要求1所述的直流电源纹波控制方法,其特征在于,通过如下公式确定所述直流电源的承载状态:
Figure FDA0003283906020000021
Irated表示所述直流电源的额定输出电流,Istate表示所述直流电源的承载状态,“0”表示轻载状态,“1”表示非轻载状态,K1为轻载状态和非轻载状态界定系数,I0为直流电源的输出电流值。
5.根据权利要求4所述的直流电源纹波控制方法,其特征在于,所述直流电源的输出电流值与所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值满足:
Figure FDA0003283906020000022
K2为线性化定标系数,I0为所述直流电源的输出电流值,uref0为所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压初始输出设定值,uref为所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值。
6.根据权利要求1所述的直流电源纹波控制方法,其特征在于,所述母线电压瞬时输出值与所述谐振变换器的实时开关频率满足:
f0=Vbus·K3
f=K4·Vctrl+f0
f0表示所述谐振变换器的初始开关频率,Vbus为所述母线电压瞬时输出值,K3为所述母线电压瞬时输出值与所述谐振变换器的开关频率的转换系数,f表示所述谐振变换器的实时开关频率,Vctrl表示环路控制量,K4表示环路控制量与所述谐振变换器的开关频率的转换系数。
7.一种直流电源纹波控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取直流电源的输出电流值;
承载状态判断模块,根据所述直流电源的输出电流值确定所述直流电源的承载状态;其中,所述承载状态包括轻载状态和非轻载状态;
调整模块,用于当所述承载状态为轻载状态时,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制所述直流电源的谐振变换器调整为变频模式;
当所述承载状态为非轻载状态时,获取所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
8.一种直流电源纹波控制系统,其特征在于,包括:
供电模块、直流电源、控制器和负载;所述直流电源包括功率因数校正单元和谐振变换器;
所述供电模块与所述功率因数校正单元电连接;所述功率因数校正单元与所述谐振变换器电连接;所述谐振变换器与所述负载电连接;
所述控制器分别与所述功率因数校正单元以及所述谐振变换器电连接;
所述控制器用于根据所述直流电源的输出电流值确定所述直流电源的承载状态;其中,所述承载状态包括轻载状态和非轻载状态;并在当所述承载状态为轻载状态时,根据所述直流电源的输出电流值调整所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压输出设定值,并控制所述直流电源的谐振变换器调整为变频模式;当所述承载状态为非轻载状态时,获取所述直流电源的功率因数校正单元的母线电压瞬时输出值,并根据所述母线电压瞬时输出值调整所述谐振变换器的实时开关频率,以补偿所述谐振变换器输出电压所需的直流增益。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一所述的直流电源纹波的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的直流电源纹波的控制方法。
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