CN112583262B - 适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统 - Google Patents

适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112583262B
CN112583262B CN202011290623.9A CN202011290623A CN112583262B CN 112583262 B CN112583262 B CN 112583262B CN 202011290623 A CN202011290623 A CN 202011290623A CN 112583262 B CN112583262 B CN 112583262B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parallel
voltage
value
bidirectional non
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011290623.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112583262A (zh
Inventor
侯凯
刘建平
何安然
王长宝
宋飞
王小红
杨合民
刘良
乔瑾
王俊辉
王后生
俞普德
余谦
王腾飞
蒋应伟
卢文兵
张华润
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
State Grid Heilongjiang Electric Power Co Ltd
NARI Group Corp
Nari Technology Co Ltd
NARI Nanjing Control System Co Ltd
State Grid Electric Power Research Institute
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
State Grid Heilongjiang Electric Power Co Ltd
NARI Group Corp
Nari Technology Co Ltd
NARI Nanjing Control System Co Ltd
State Grid Electric Power Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, State Grid Heilongjiang Electric Power Co Ltd, NARI Group Corp, Nari Technology Co Ltd, NARI Nanjing Control System Co Ltd, State Grid Electric Power Research Institute filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202011290623.9A priority Critical patent/CN112583262B/zh
Publication of CN112583262A publication Critical patent/CN112583262A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112583262B publication Critical patent/CN112583262B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统,方法包括计算出各并联支路的电阻值;基于各并联支路的电阻值,以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,计算出各并联支路的电压调整值;利用预设的参考电压值减去低压侧负载电压,并经过电压控制环输出得到理论计算电压值;将理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后,再与低压侧负载电压相加,最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压,得到调整后的各并联支路占空比;基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,实现均流控制。本发明能精确计算每一并联支路的寄生电阻,并精确补偿每一并联支路占空比差值,因此电流均流度更高。

Description

适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装 置及系统
技术领域
本发明属于电力电子技术领域,具体涉及一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统。
背景技术
随着电力电子技术的发展,直流输配电的优势逐渐被发现。直流电网电磁辐射污染较小,直流输电不存在趋肤效应因此传输效率更高。双向直流变流器作为直流微电网中必不可少的环节起到能量转换的重要作用。
电力电子开关器件电压电流等级、磁性元件散热和成本等限制,对大功率直流变流器的实现造成一定困难。交错并联技术是实现大功率直流变流器的有效途径,能很好的解决单个大功率直流变流器器件限制,而且可以减小滤波器容量体积和降低输出纹波减小输出电容,提高系统响应速度。然而交错并联技术又带来新的问题,由于电路寄生参数等原因各并联支路电阻值存在一定差异,因此各并联支路的电流会存在不均衡的现象。电流不均衡会使一部分模块电流较小另一部分模块电流较大温度升高模块保护无法正常运行,这与交错并联电路设计初衷相背,因此解决寄生参数对电路电流影响成为交错并联直流变流器控制重点。
目前,有大量文献研究了多相变换器的均流控制策略,其中,无源下垂法不适用于大功率场合,模块较多时均流效果较差;有源均流法根据参考电流定义方式的不同分为主从均流法,平均电流法,最大电流法等,虽然有源均流法控制方法灵活,但是冗余性较大,输出电压精度降低且需要较多电流传感器,使系统成本增加。
发明内容
针对上述问题,本发明提出一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统,能精确计算每一并联支路的寄生电阻,并精确补偿每一并联支路占空比差值,因此电流均流度更高。
为了实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
第一方面,本发明提供了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法,所述双向非隔离交错并联直流变流器包括双向非隔离交错并联单元,所述双向非隔离交错并联单元包括若干个并联支路,所述方法包括:
计算出各并联支路的电阻值;
基于各并联支路的电阻值,以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,计算出各并联支路的电压调整值;
利用预设的参考电压值减去双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,并经过电压控制环输出得到理论计算电压值;
将所述理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后,再与双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压相加,最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压,得到调整后的各并联支路占空比;
基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,实现均流控制。
可选地,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电阻值的计算公式为:
Figure GDA0003241024470000021
Figure GDA0003241024470000022
Figure GDA0003241024470000023
Figure GDA0003241024470000024
其中,R为双向非隔离交错并联直流变流器的负载电阻,D为双向非隔离交错并联直流变流器的占空比,UH为双向非隔离交错并联直流变流器的高压侧输入电压,Uload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,R11、R12、R13、R14分别为各并联支路的电阻值。
可选地,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电压调整值的计算公式为:
Figure GDA0003241024470000025
其中,ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4分别为各并联支路的电压调整值,Iload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流。
可选地,所述基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,具体为:
将调整后的各并联支路占空比值发送至数字脉冲调制模块,使得数字脉冲调制模块按照各并联支路占空比值分别控制各并联支路,完成均流控制。
可选地,所述双向非隔离交错并联单元包括两个并联的100kW双向交错并联模块,所述100kW双向交错并联模块包括两个H半桥和两个滤波电感,所述两个H半桥和两个滤波电感交错并联;一个H半桥和一个滤波电感共同构成一个并联支路。
第二方面,本发明提供了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制装置,包括:
第一计算单元,用于计算出各并联支路的电阻值;
第二计算单元,用于基于各并联支路的电阻值,以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,计算出各并联支路的电压调整值;
第三计算单元,用于利用预设的参考电压值减去双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,并经过电压控制环输出得到理论计算电压值;
第四计算单元,用于将所述理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后,再与双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压相加,最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压,得到调整后的各并联支路占空比;
控制单元,用于基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,实现均流控制。
可选地,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电阻值的计算公式为:
Figure GDA0003241024470000031
Figure GDA0003241024470000032
Figure GDA0003241024470000033
Figure GDA0003241024470000034
其中,R为双向非隔离交错并联直流变流器的负载电阻,D为双向非隔离交错并联直流变流器的占空比,UH为双向非隔离交错并联直流变流器的高压侧输入电压,Uload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,R11、R12、R13、R14分别为各并联支路的电阻值。
可选地,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电压调整值的计算公式为:
Figure GDA0003241024470000041
其中,ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4分别为各并联支路的电压调整值,Iload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流。
可选地,所述基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,具体为:
将调整后的各并联支路占空比值发送至数字脉冲调制模块,使得数字脉冲调制模块按照各并联支路占空比值分别控制各并联支路,完成均流控制。
第三方面,本发明提供了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制系统,包括存储介质和处理器;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面中任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
(1)与以一相为基准补偿其余各支路占空比方法相比,本发明能精确计算每一并联支路寄生电阻,并精确补偿每一支路占空比差值,因此电流均流度更高,不会忽略基准相占空比补偿,经验证该补偿方法满足国标GB10292-1988电源设备并联运行时负载不平衡度要在±5%的要求。
(2)相对于单模块独立控电流均流方式,本发明只需要采样双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,可以节省部分电流传感器和对应采样处理单元,节省成本。
(3)本发明中加入了电压前馈环节,双向非隔离交错并联直流变流器启动或电压阶跃时电流变化更缓慢,电压适应性更好。
(4)由于低压侧电流纹波明显低于各支路电流纹波,因此该均流控制方法与单模块独立电流控制相比带宽更高,响应更快。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中:
图1是本发明一种实施例中200kW双向非隔离交错并联直流变流器系统原理图;
图2是本发明一种实施例中200kW双向非隔离交错并联直流变流器简化原理图;
图3(a)是本发明一种实施例中200kW适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制框图;
图3(b)是本发明一种实施例中200kW双向非隔离交错并联直流变流器各支路电压调整原理框图;
图4是本发明一种实施例中200kW双向非隔离交错并联直流变流器未采用均流控制,L11、L12、L13、L14支路寄生电阻分别为0.8,0.2,0.4,0.6Ω时系统电压电流波形;
图5是本发明一种实施例中200kW双向非隔离交错并联直流变流器采用均流控制,控制电压为300V时L11、L12、L13、L14支路寄生电阻分别为0.8,0.2,0.4,0.6Ω时系统电压电流波形;
图6是本发明一种实施例中200kW双向非隔离交错并联直流变流器加入均流控制负载投切时电压电流波形;
图7为本发明一种实施例中200kW双向非隔离交错并联直流变流器加入均流控制负载电压阶跃时电压电流波形;
其中:Ivae1表示L11支路的平均电流,Ivae2表示L12支路的平均电流,Ivae3表示的L13支路平均电流,Ivae4表示L14支路的平均电流。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例中提出了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器系统的均流控制方法,该方法通过准确估算各并联支路寄生电阻值,推导出各支路因寄生电阻差异产生的占空比差异,因此能够准确补偿各支路占空比,实现各支路电流均流控制。
如图1所示为双向非隔离交错并联直流变流器的结构示意图,包括高压侧直流源UH、高压侧缓冲电路、高压侧断路器、高压侧放电电阻、高压EMI滤波器、两个并联100kW双向非隔离交错并联单元、低压侧EMI滤波器、快速熔断器、低压侧缓冲电路、低压侧继电器和低压侧负载。每个100kW双向非隔离交错并联单元包括一个高压侧滤波电容,H桥变流器和双支路电感和低压滤波电容。
所述双向非隔离交错并联直流变流器的电路连接方式具体为:正负高压侧断路器分别连接至电源正负端;直流电源正端缓冲电阻一端连接到直流断路器正端另一端连到预充电开关正端,预充电开关负端连接到正极直流断路器负端;直流断路器闭合前需先闭合预充电开关,当高压侧电压充电至高压侧电压的97%附近时断开预充电开关闭合直流断路器开关;放电电阻一端连接电源正极一端连接电源负极;直流EMI滤波器一端连接至电源正极一端连接至电源负极;100kW双向交错并联模块高压侧滤波电容一端连接至高压EMI滤波器正端一端连接至EMI滤波器负端;H半桥一端连接至高压滤波电容正端一端连接至高压滤波电容负端;滤波电感一端连接至H半桥中点一端连接至低压侧滤波电容正端;两个H半桥和滤波电感交错并联;低压滤波电容一端连接至滤波电感负端一端连接至高压滤波电容负端;另外100kW双向交错并联模块与该100kW模块完全并联;低压EMI滤波器正负两端分别连接至低压滤波电容正负两端。一个H半桥和一个滤波电感共同构成一个并联支路。图2为双向非隔离交错并联直流变流器的等效原理图。每一并联支路可以等效为可控理想电压源串联寄生电阻,四支路并联与负载电阻串联。
可见,双向非隔离交错并联直流变流器的二次控制测量信号为:高压侧直流电压UH,低压侧负载电压Uload、低压侧负载电流Iload;控制单元输出信号为模块1驱动电平S11、S12、S21、S22,模块2驱动电平信号S31、S32、S41、S42。S11、S12互补,S21、S22互补,S11与S21相移180度;S31、S32互补,S41、S42互补,S31与S41相移180度。由于电路寄生参数影响和电路参数理论值与实际值偏差,双支路上电阻值差异容易造成两路电路不均流。为此,本发明实施例中的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法包括以下步骤:
(1)计算出各并联支路的电阻值;
在本发明实施例的一种具体实施方式中,各并联支路的电阻值的计算方法包括以下步骤:
断开图1中模块1对应L12支路和模块2对应L13,L14支路,仅保留L11支路。负载电阻R已知,给定双向非隔离交错并联直流变流器固定占空比D情况下,测量负载输出电压Uload和高压侧输入电压UH,假设L11支路电阻值为R11,计算R11值公示如公式(1)所示。以此类推保留L12支路,断开L11,L13,L14支路,计算L12支路电阻值R12如公式(2)所示;保留L13支路,断开L11,L12,L14支路,计算L13支路电阻值R13如公式(3)所示;保留L14支路,断开L11,L12,L13支路,计算L14支路电阻值R14如公式(4)所示。图1中L11、L12、L13、L14支路分别加入0.8,0.2,0.4,0.6Ω电阻,由于部分寄生电阻的存在,经计算L11、L12、L13、L14支路电阻值分别为0.84,0.24,0.44,0.64Ω。
Figure GDA0003241024470000071
Figure GDA0003241024470000072
Figure GDA0003241024470000073
Figure GDA0003241024470000074
其中,R为双向非隔离交错并联直流变流器的负载电阻,D为双向非隔离交错并联直流变流器的占空比,UH为双向非隔离交错并联直流变流器的高压侧输入电压,Uload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,R11、R12、R13、R14分别为各并联支路的电阻值。
(2)基于各并联支路的电阻值,以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,计算出各并联支路的电压调整值;
在本发明实施例的一种具体实施方式中,各并联支路的电压调整值的计算方法包括:
根据戴维南定理,各并联支路电压回环满足公式(5),假设D1、D2、D3、D4如公式(6),则可以推导出ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4如公式(7)所示。
Figure GDA0003241024470000075
Figure GDA0003241024470000081
Figure GDA0003241024470000082
理想情况下各并联支路电流平均分配,因此I1=I2=I3=I4=Iload*0.25,I1、I2、I3、I4分别为各并联支路电流平均,因此推出公式(8),R11、R12、R13、R14为步骤(1)已获取量,其中,ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4分别为各并联支路的电压调整值,Iload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,其与UH均为实时测量量,因此可以精确得到各项电压值对电路进行精确控制。
Figure GDA0003241024470000083
(3)利用预设的参考电压值Uref减去双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压Uload,并经过电压控制环(即PI控制环)输出得到理论计算电压值Uideal,具体参见图3(a);
(4)将所述理论计算电压值Uideal与各并联支路的电压调整值(ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4)分别累加后,再与双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压Uload相加,最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压UH,得到调整后的各并联支路占空比D1'、D2'、D3'、D4',实现电压前馈,具体参见图3(b);
(5)基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,实现均流控制;
在本发明实施例的一种具体实施方式中,所述基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,具体为:
将调整后的各并联支路占空比值发送至数字脉冲调制模块,使得数字脉冲调制模块按照各并联支路占空比值分别控制各并联支路,完成均流控制,D1'与D2'载波相差180度,D3'与D4'载波相差180度。
如图4为没有加入电压调整功能的各并联支路电压电流波形,从图中可以看出稳直流电压400V,负载电阻2Ω时,直流电压控制平稳,但是各并联支路电流因为支路电阻差异出现较大差异,因为I1支路电阻最大0.84Ω所以对应平均电流最小约为25A,I2支路电阻最小0.24欧姆对应平均电流最大约为90A,I3支路电阻0.44Ω对应电流约为50A,I4支路电阻0.64Ω对应电流约为35A,总平均电流200A与理论电流相同。
图5为加入电压调整环节后双向非隔离交错并联直流变流器的电压电流波形,从图中可以看出加入电压调整环节后电流平均度较高,四路并联支路电流均在50A附近,电压在400V附近,满足控制要求。
图6为加入电压调整环节后负载投切电压电流波形,从图中可以看出0.08s前双向非隔离交错并联直流变流器稳压400V,负载2Ω,平均电流50A左右;0.08s后双向非隔离交错并联直流变流器负载变化至1Ω,负载稳压400V不变情况下,电路平均电流升至100A,理论与实际值相符。
图7为加入电压调整环节后电压阶跃时电压电流波形,从图中可以看出0.33s前,双向非隔离交错并联直流变流器稳压400V,负载2Ω,平均电流50A左右;0.33s后双向非隔离交错并联直流变流器稳压值升至600V,负载电阻2Ω不变情况下,电路平均电流升至75A,理论与实际值相符。
实施例2
基于与实施例1相同的发明构思,本发明实施例中提供了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制装置,包括:
第一计算单元,用于计算出各并联支路的电阻值;
第二计算单元,用于基于各并联支路的电阻值,以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,计算出各并联支路的电压调整值;
第三计算单元,用于利用预设的参考电压值减去双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,并经过电压控制环输出得到理论计算电压值;
第四计算单元,用于将所述理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后,再与双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压相加,最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压,得到调整后的各并联支路占空比;
控制单元,用于基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,实现均流控制。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电阻值的计算公式为:
Figure GDA0003241024470000101
Figure GDA0003241024470000102
Figure GDA0003241024470000103
Figure GDA0003241024470000104
其中,R为双向非隔离交错并联直流变流器的负载电阻,D为双向非隔离交错并联直流变流器的占空比,UH为双向非隔离交错并联直流变流器的高压侧输入电压,Uload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,R11、R12、R13、R14分别为各并联支路的电阻值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电压调整值的计算公式为:
Figure GDA0003241024470000105
其中,ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4分别为各并联支路的电压调整值,Iload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,所述基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,具体为:
将调整后的各并联支路占空比值发送至数字脉冲调制模块,使得数字脉冲调制模块按照各并联支路占空比值分别控制各并联支路,完成均流控制。
其余部分均与实施例1相同。
实施例3
基于与实施例1相同的发明构思,本发明实施例中提供了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制系统,包括存储介质和处理器;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤。
其余部分均与实施例1相同。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法,所述双向非隔离交错并联直流变流器包括双向非隔离交错并联单元,所述双向非隔离交错并联单元包括若干个并联支路,其特征在于,所述方法包括:
计算出各并联支路的电阻值;
基于各并联支路的电阻值,以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,计算出各并联支路的电压调整值;
利用预设的参考电压值减去双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,并经过电压控制环输出得到理论计算电压值;
将所述理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后,再与双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压相加,最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压,得到调整后的各并联支路占空比;
基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,实现均流控制。
2.根据权利要求1所述的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法,其特征在于,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电阻值的计算公式为:
Figure FDA0003241024460000011
Figure FDA0003241024460000012
Figure FDA0003241024460000013
Figure FDA0003241024460000014
其中,R为双向非隔离交错并联直流变流器的负载电阻,D为双向非隔离交错并联直流变流器的占空比,UH为双向非隔离交错并联直流变流器的高压侧输入电压,Uload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,R11、R12、R13、R14分别为各并联支路的电阻值。
3.根据权利要求1所述的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法,其特征在于,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电压调整值的计算公式为:
Figure FDA0003241024460000021
其中,ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4分别为各并联支路的电压调整值,Iload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流。
4.根据权利要求1所述的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法,其特征在于:所述基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,具体为:将调整后的各并联支路占空比值发送至数字脉冲调制模块,使得数字脉冲调制模块按照各并联支路占空比值分别控制各并联支路,完成均流控制。
5.根据权利要求1所述的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法,其特征在于:所述双向非隔离交错并联单元包括两个并联的100kW双向交错并联模块,所述100kW双向交错并联模块包括两个H半桥和两个滤波电感,所述两个H半桥和两个滤波电感交错并联;一个H半桥和一个滤波电感共同构成一个并联支路。
6.一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制装置,其特征在于,包括:
第一计算单元,用于计算出各并联支路的电阻值;
第二计算单元,用于基于各并联支路的电阻值,以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流,计算出各并联支路的电压调整值;
第三计算单元,用于利用预设的参考电压值减去双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,并经过电压控制环输出得到理论计算电压值;
第四计算单元,用于将所述理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后,再与双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压相加,最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压,得到调整后的各并联支路占空比;
控制单元,用于基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,实现均流控制。
7.根据权利要求6所述的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制装置,其特征在于,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电阻值的计算公式为:
Figure FDA0003241024460000022
Figure FDA0003241024460000023
Figure FDA0003241024460000031
Figure FDA0003241024460000032
其中,R为双向非隔离交错并联直流变流器的负载电阻,D为双向非隔离交错并联直流变流器的占空比,UH为双向非隔离交错并联直流变流器的高压侧输入电压,Uload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压,R11、R12、R13、R14分别为各并联支路的电阻值。
8.根据权利要求6所述的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制装置,其特征在于,所述并联支路的数量为4,各并联支路的电压调整值的计算公式为:
Figure FDA0003241024460000033
其中,ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔU4分别为各并联支路的电压调整值,Iload为双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流。
9.根据权利要求6所述的一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制装置,其特征在于,所述基于调整后的各并联支路占空比值,分别控制各并联支路,具体为:将调整后的各并联支路占空比值发送至数字脉冲调制模块,使得数字脉冲调制模块按照各并联支路占空比值分别控制各并联支路,完成均流控制。
10.一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制系统,其特征在于:包括存储介质和处理器;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~5中任一项所述方法的步骤。
CN202011290623.9A 2020-11-18 2020-11-18 适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统 Active CN112583262B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011290623.9A CN112583262B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011290623.9A CN112583262B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112583262A CN112583262A (zh) 2021-03-30
CN112583262B true CN112583262B (zh) 2022-03-11

Family

ID=75122791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011290623.9A Active CN112583262B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112583262B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI282658B (en) * 2001-10-23 2007-06-11 Delta Electronics Inc A parallel connection system of DC/AC voltage converter
CN101236441B (zh) * 2007-01-29 2011-09-21 中兴通讯股份有限公司 改善电源负载调整率的电路
CN101594049B (zh) * 2008-05-30 2012-06-06 艾默生网络能源有限公司 交错并联pfc控制电路及控制方法
CN102570884B (zh) * 2011-12-30 2014-06-25 华为技术有限公司 逆变器并联系统的环流控制方法、装置及逆变器并联系统
CN107370375B (zh) * 2017-07-19 2019-08-23 深圳芯智汇科技有限公司 Dc-dc变换电路电流采样、均流控制方法及电路
CN107592016A (zh) * 2017-09-11 2018-01-16 珠海格力电器股份有限公司 交错并联双向dc/dc变换器及其均流装置、均流方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112583262A (zh) 2021-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108879906B (zh) 模块化中压快速充电器
Zhong et al. Reduction of DC-bus voltage ripples and capacitors for single-phase PWM-controlled rectifiers
Awal et al. Capacitor voltage balancing for neutral point clamped dual active bridge converters
Liang et al. Predictive control of a series-interleaved multicell three-level boost power-factor-correction converter
Liu et al. Trinary hybrid multilevel inverter used in STATCOM with unbalanced voltages
Praneeth et al. Modeling, design, analysis, and control of a nonisolated universal on-board battery charger for electric transportation
CN107026580A (zh) 一种isop分布式逆变器系统的输出同相位控制方法
US20230074022A1 (en) Power converter topologies with power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime
Garcia et al. Non-isolated high-gain three-port converter for hybrid storage systems
Sobrino-Manzanares et al. An interleaved, FPGA-controlled, multi-phase and multi-switch synchronous boost converter for fuel cell applications
Jain et al. a novel single/multiple output multilevel buck rectifier for EV-battery charging
Moreno et al. Decoupled PI controllers based on pulse-frequency modulation for current sharing in multi-phase LLC resonant converters
Hu et al. Decoupled average current balancing method for interleaved buck converters with dual closed-loop control
CN112583262B (zh) 适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统
Priya et al. Analysis of multidevice interleaved boost converter for high power applications
US20230076369A1 (en) Unidirectional power converters with power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime
US20230071003A1 (en) Power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime
Babaei et al. Flexible multilevel boost DC-AC converter
Wenjun et al. Bang-bang control of three-level bidirectional DC-DC supercapacitor energy storage system with midpoint potential self-balance
Ho et al. SoPC based digital current-mode control of full-bridge phase-shifted DC/DC converters with fast dynamic responses
Kim et al. Controller design of dab dc-dc converter for battery charger
Mao et al. Transient performance improvement of digital average current controlled multiphase interleaved buck converter
Lewicki et al. Control strategy for the multilevel cascaded H-bridge converter
Mishra et al. A 10-kW Active Front End Rectifier Fed Dual Active Bridge Converter For EV Charging
Yadav et al. Simplified Operation and Control of a Series Resonant Balancing Converter for Bipolar DC Grids

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant