CN117318483B - 一种tcm模式变换器的预测控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明所提供的TCM模式变换器的预测控制方法及系统，该方法是通过在TCM模式下，根据当前开关周期的输入和输出电压，上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期的电感电流平均值；结合当前开关周期的输入和输出电压，获取下一个开关周期时长；结合当前开关周期的输入和输出电压，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；结合下一个开关周期的电感电流平均值、下一个开关周期时长，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；结合当前开关周期的输入和输出电压，获取下一个开关周期的电感电流预测值。提高了变换器的效率，降低了损耗，使得变换器具有很强的鲁棒性和动态性能；该系统具有相同有益效果。

Description

一种TCM模式变换器的预测控制方法及系统
技术领域
本发明涉及降压变换器技术领域，特别是涉及一种TCM模式变换器的预测控制方法及系统。
背景技术
随着新能源器件的不断发展，可以使变换器在高频下工作，从而减小系统的尺寸和体积，并相对提高变换器的功率密度。然而，随着开关频率的提升，器件的损耗也会增加，对变换器整体效率的提升带来不利影响。为了提升变换器的效率，通过一种先进的调制技术，可以实现整个电源周期全量程的软开关。由于电感电流呈三角形，因此称为三角形电流模式(TCM)。为了实现软开关，滤波器电流形成高频三角形波形，利用存储在滤波器电感中的剩余能量对功率半导体器件的输出电容放电。TCM的优点是不需要任何额外的辅助谐振电路。
预测控制应用在变换器中有以下优点:预测控制的参数为系统参数，不需要额外调整。预测控制通过抽样实现在线滚动优化。因此，预测控制具有很强的鲁棒性的同时可以获得更强的动态性能。
因此，提供一种能有效降低变换器的损耗提高运行效率的TCM模式变换器的预测控制方法及系统是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种TCM模式变换器的预测控制方法，该方法逻辑清晰，安全、有效、可靠且操作简便，能有效预测下一个开关周期的电感电流，并对变换器进行控制，从而有效降低变换器的损耗提高运行效率。
基于以上目的，本发明提供的技术方案如下：
一种TCM模式变换器的预测控制方法，包括如下步骤：
在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
优选地，所述在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值，包括如下步骤：
根据所述当前开关周期的输出电压和所述上一个开关周期的输出电压，获取当前开关周期的输出电压变化量；
令相邻开关周期的输出电压变化量相等，则根据所述当前开关周期的输出电压和所述当前开关周期的输出电压变化量，获取下一个开关周期的输出电压；
根据所述下一个开关周期的输出电压、所述当前开关周期的输入电压和所述预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值。
优选地，所述预设参数包括：电感、当前开关周期占空比、当前开关周期时长、电容系数、负载和开关电荷。
优选地，所述根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长，包括如下步骤：
根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期内的电感电流最小值；
根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值和所述下一个开关周期内的电感电流最小值，获取下一个开关周期内的电感电流最大值；
根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期内的电感电流最小值和所述下一个开关周期内的电感电流最大值以及所述当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期时长。
优选地，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，具体为：
当所述当前开关周期占空比为0时，根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长和所述电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值；
当所述当前开关周期占空比为1时，根据所述当前开关周期的输出电压与所述下一个开关周期时长和所述电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最小值。
优选地，所述根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间，包括如下步骤：
根据下一个开关周期内的电感电流平均值与所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间；
根据所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期的导通时间，获取下一个开关周期的关断时间。
优选地，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值，具体为：
根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压、所述下一个开关周期的导通时间和关断时间、所述电感、当前开关周期的电感电流，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
一种TCM模式变换器的预测控制系统，包括：
电感电流平均值预测模块，用于在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
开关周期时长预测模块，用于根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
电感电流理论值预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
导通和关断时间预测模块，用于根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
电感电流预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
本发明所提供的TCM模式变换器的预测控制方法，是在TCM模式下，通过采集当前开关周期的输入电压和输出电压，上一个开关周期的输出电压，以及预设的参数，计算获取下一个开关周期内的电感电流平均值；通过当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期内的电感电流平均值，计算获取下一个开关周期时长；通过当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期时长，计算获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；通过下一个开关周期内的电感电流平均值、下一个开关周期时长和下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，计算获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；通过当前开关周期的输入电压和输出电压、下一个开关周期的导通时间和关断时间，计算获取下一个开关周期的电感电流预测值。
相比于现有技术，本方法在TCM模式下通过预测控制获得变换器下一周期的输出电压，同时通过预测控制获取的下一周期的电感电流的平均值，最后得到下一个周期的电感电流预测值，以此提高了变换器的效率，降低了变换器的损耗；同时预测控制使得变换器具有很强的鲁棒性，以及更强的动态性能。
本发明还公开了一种TCM模式变换器的预测控制系统，由于与该方法为相同的技术领域，解决相同的技术问题，属于相同的技术构思，理应具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种TCM模式变换器的预测控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的Buck变换器的拓扑结构图；
图3为本发明实施例提供的步骤S1的流程图；
图4为本发明实施例提供的步骤S2的流程图；
图5为本发明实施例提供的步骤S4的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种TCM模式变换器的预测控制系统的结构示意图。
具体实施方式
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例采用递进的方式撰写。
本发明实施例提供了一种TCM模式变换器的预测控制方法及系统。主要解决现有技术中，变压器损耗增高，整体效率降低的技术问题。
如图1所示，一种TCM模式变换器的预测控制方法，包括如下步骤：
S1.在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
S2.根据当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
S3.根据当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
S4.根据下一个开关周期内的电感电流平均值、下一个开关周期时长和下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
S5.根据当前开关周期的输入电压和输出电压和下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
在实际运用过程中，根据不同的使用需求或所需的效果，各方法步骤有具体的使用细节，各步骤所采用的具体设备或检测部件可以根据实际需要进行选择，在本实施例中，变换器选择Buck变换器，其拓扑结构如图2所示，当开关S接通或关断时，获取Buck变换器的电感电流的公式分别为：
，/>；
，/>；
其中，和/>分别为Buck变换器的输入电压和输出电压。L为电感，/>为电感电流，/>为第k个开关周期占空比，/>为采样周期，/>为第k个开关周期，/>为第k+1个开关周期；
步骤S1中，通过采集模块采集当前开关周期（第k个开关周期）的输入电压和输出电压/>，上一个开关周期（第k-1个开关周期）的输出电压以及预设参数，计算得到下一个开关周期（第k+1个开关周期）的电感电流平均值/>；
步骤S2中，通过当前开关周期（第k个开关周期）的输入电压和输出电压与下一个开关周期（第k+1个开关周期）的电感电流平均值/>，计算获取下一个开关周期时长/>；
步骤S3中，通过当前开关周期（第k个开关周期）的输入电压和输出电压和下一个开关周期时长/>计算得到下一个开关周期内的电感电流理论最大值/>和理论最小值/>；
步骤S4中，根据下一个开关周期（第k+1个开关周期）的电感电流平均值、下一个开关周期内的电感电流理论最大值/>和理论最小值以及下一个开关周期时长/>，计算获取下一个开关周期的导通时间/>和关断时间/>；
步骤S5中，根据当前开关周期（第k个开关周期）的输入电压和输出电压，下一个开关周期的导通时间/>和关断时间/>，计算获取下一个开关周期的电感电流预测值/>。
如图3所示，优选地，步骤S1，包括如下步骤：
A1.根据当前开关周期的输出电压和上一个开关周期的输出电压，获取当前开关周期的输出电压变化量；
A2.令相邻开关周期的输出电压变化量相等，则根据当前开关周期的输出电压和当前开关周期的输出电压变化量，获取下一个开关周期的输出电压；
A3.根据下一个开关周期的输出电压、当前开关周期的输入电压和预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值。
步骤A1中，当前开关周期（第k个开关周期）的输入电压和输出电压，上一个开关周期（第k-1个开关周期）的输出电压/>，计算得到/>，公式如下：
；
为Buck变换器在第k个开关周期的输出电压变化量；
步骤A2中，由于Buck变换器开关管的开关频率远大于线路频率。令在相邻开关周期Buck变换器的输出电压的变化量相等，可计算得到下一个开关周期的输出电压，公式如下：
；
步骤A3中，根据下一个开关周期的输出电压、当前开关周期的输入电压/>和预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值/>，公式如下：
；
其中，和/>为Buck变换器在第k个开关周期时的输出电流和开关周期。是在(k+1)个开关周期流过电容C的电流，/>是输出负载。
优选地，预设参数包括：电感、当前开关周期占空比、当前开关周期时长、电容系数、负载和开关电荷。
实际运用过程中，预设参数包括：电感L，当前开关周期占空比d，当前开关周期时长，电容系数/>，输出负载/>和开关电荷/>。
如图4所示，优选地，步骤S2，包括如下步骤：
B1.根据当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期内的电感电流最小值；
B2.根据下一个开关周期内的电感电流平均值和下一个开关周期内的电感电流最小值，获取下一个开关周期内的电感电流最大值；
B3.根据下一个开关周期内的电感电流平均值、下一个开关周期内的电感电流最小值和下一个开关周期内的电感电流最大值以及当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期时长。
步骤B1中，由于TCM模式，电感电流会出现负值，因此，要算出当电流小于多少时（即的值），才可以实现TCM模式，公式如下：
；
其中，为开关电荷；
步骤B2中，根据下一个开关周期内的电感电流平均值和下一个开关周期内的电感电流最小值/>，获取下一个开关周期内的电感电流最大值，公式如下：
；
步骤B3中，由于IR在变换器工作过程中是可变的，因此TCM模式下Buck变换器的开关周期TS不是恒定的，根据下一个开关周期内的电感电流平均值、下一个开关周期内的电感电流最小值/>和下一个开关周期内的电感电流最大值以及当前开关周期的输入电压/>和输出电压/>，计算获取下一个开关周期时长/>公式如下：
；
其中，L为电感。
优选地，步骤S3，具体为：
当当前开关周期占空比为0时，根据当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期时长和电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值；
当当前开关周期占空比为1时，根据当前开关周期的输出电压与下一个开关周期时长和电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最小值。
实际运用过程中，当Buck变换器开关管的占空比为1时，可以得到电感电流的理论最大值/>公式如下：
；
当Buck变换器开关管的占空比为0时，可以得到电感电流的理论最小值，公式如下：
；
如图5所示，优选地，步骤S4，包括如下步骤：
C1.根据下一个开关周期内的电感电流平均值与下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间；
C2.根据下一个开关周期时长和下一个开关周期的导通时间，获取下一个开关周期的关断时间。
步骤C1中，根据下一个开关周期内的电感电流平均值与下一个开关周期内的电感电流理论最大值/>和理论最小值/>，计算得到下一个开关周期的导通时间/>，公式如下：
；
步骤C2中，根据下一个开关周期时长和下一个开关周期的导通时间，计算得到关断时间/>，公式如下：
；
优选地，步骤S5，具体为：
根据当前开关周期的输入电压和输出电压、下一个开关周期的导通时间和关断时间、电感、当前开关周期的电感电流，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
实际运用过程中，根据当前开关周期的输入电压和输出电压/>、下一个开关周期的导通时间/>和关断时间/>、电感/>、当前开关周期的电感电流/>，计算获取下一个开关周期的电感电流预测值/>,公式如下：
；
如图6所示，一种TCM模式变换器的预测控制系统，包括：
电感电流平均值预测模块，用于在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
开关周期时长预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
电感电流理论值预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
导通和关断时间预测模块，用于根据下一个开关周期内的电感电流平均值、下一个开关周期时长和下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
电感电流预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压和下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
实际运用过程中，还公开了一种TCM模式变换器的预测控制系统，是通过电感电流平均值预测模块，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数计算获取下一个开关周期内的电感电流平均值，并发送至开关周期时长预测模块与导通和关断时间预测模块；通过开关周期时长预测模块，根据当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长，并发送至电感电流理论值预测模块与导通和关断时间预测模块；通过电感电流理论值预测模块，根据当前开关周期的输入电压和输出电压与下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，并发送至导通和关断时间预测模块；通过导通和关断时间预测模块，根据下一个开关周期内的电感电流平均值、下一个开关周期时长和下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间，并发送至电感电流预测模块；通过电感电流预测模块根据当前开关周期的输入电压和输出电压和下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个模块或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
另外，在本发明各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理器中，也可以是各模块分别单独作为一个器件，也可以两个或两个以上模块集成在一个器件中；本发明各实施例中的各功能模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令及相关的硬件来完成，前述的程序指令可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序指令在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
以上对本发明所提供的一种TCM模式变换器的预测控制方法及系统进行了详细介绍。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 (6)

1.一种TCM模式BUCK变换器的预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值;
所述在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值，包括如下步骤：
根据所述当前开关周期的输出电压和所述上一个开关周期的输出电压，获取当前开关周期的输出电压变化量；
令相邻开关周期的输出电压变化量相等，则根据所述当前开关周期的输出电压和所述当前开关周期的输出电压变化量，获取下一个开关周期的输出电压；
根据所述下一个开关周期的输出电压、所述当前开关周期的输入电压和所述预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
其中，所述预设参数包括：电感、当前开关周期占空比、当前开关周期时长、电容系数、负载和开关电荷。
2.如权利要求1所述的TCM模式BUCK变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长，包括如下步骤：
根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期内的电感电流最小值；
根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值和所述下一个开关周期内的电感电流最小值，获取下一个开关周期内的电感电流最大值；
根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期内的电感电流最小值和所述下一个开关周期内的电感电流最大值以及所述当前开关周期的输入电压和输出电压，获取下一个开关周期时长。
3.如权利要求2所述的TCM模式BUCK变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，具体为：
当所述当前开关周期占空比为0时，根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长和所述电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值；
当所述当前开关周期占空比为1时，根据所述当前开关周期的输出电压与所述下一个开关周期时长和所述电感，获取下一个开关周期内的电感电流理论最小值。
4.如权利要求3所述的TCM模式BUCK变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间，包括如下步骤：
根据下一个开关周期内的电感电流平均值与所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间；
根据所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期的导通时间，获取下一个开关周期的关断时间。
5.如权利要求4所述的TCM模式BUCK变换器的预测控制方法，其特征在于，所述根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值，具体为：
根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压、所述下一个开关周期的导通时间和关断时间、所述电感、当前开关周期的电感电流，获取下一个开关周期的电感电流预测值。
6.一种TCM模式BUCK变换器的预测控制系统，其特征在于，包括：
电感电流平均值预测模块，用于在TCM模式下，根据当前开关周期的输入电压和输出电压、上一个开关周期的输出电压以及预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
开关周期时长预测模块，用于根据所述当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期内的电感电流平均值，获取下一个开关周期时长；
电感电流理论值预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压与所述下一个开关周期时长，获取下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值；
导通和关断时间预测模块，用于根据所述下一个开关周期内的电感电流平均值、所述下一个开关周期时长和所述下一个开关周期内的电感电流理论最大值和理论最小值，获取下一个开关周期的导通时间和关断时间；
电感电流预测模块，用于根据当前开关周期的输入电压和输出电压和所述下一个开关周期的导通时间和关断时间，获取下一个开关周期的电感电流预测值；
所述电感电流平均值预测模块，具体用于根据所述当前开关周期的输出电压和所述上一个开关周期的输出电压，获取当前开关周期的输出电压变化量；
令相邻开关周期的输出电压变化量相等，则根据所述当前开关周期的输出电压和所述当前开关周期的输出电压变化量，获取下一个开关周期的输出电压；
根据所述下一个开关周期的输出电压、所述当前开关周期的输入电压和所述预设参数，获取下一个开关周期内的电感电流平均值；
所述预设参数包括：电感、当前开关周期占空比、当前开关周期时长、电容系数、负载和开关电荷。
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