JP7446429B2 - 双方向dc/dcコンバータ及びその制御方法、装置、記憶媒体 - Google Patents
双方向dc/dcコンバータ及びその制御方法、装置、記憶媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7446429B2 JP7446429B2 JP2022534291A JP2022534291A JP7446429B2 JP 7446429 B2 JP7446429 B2 JP 7446429B2 JP 2022534291 A JP2022534291 A JP 2022534291A JP 2022534291 A JP2022534291 A JP 2022534291A JP 7446429 B2 JP7446429 B2 JP 7446429B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- voltage value
- switching transistor
- converter
- bidirectional
- 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
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 title claims description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 39
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 30
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/3353—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having at least two simultaneously operating switches on the input side, e.g. "double forward" or "double (switched) flyback" converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
- H02M3/33584—Bidirectional converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/0071—Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
- H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/01—Resonant DC/DC converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion 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
- H02M3/145—Conversion 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
- H02M3/155—Conversion 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
- H02M3/156—Conversion 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
- H02M3/157—Conversion 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 with digital control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33573—Full-bridge at primary side of an isolation transformer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
本願は、2021年03月16日に提出された名称が「双方向DC/DCコンバータ及びその制御方法、装置、記憶媒体」の中国特許出願2021102836893の優先権を主張し、該出願の全内容は引用により本明細書に組み込まれている。
該第1インダクタL1の一端は該第1スイッチングトランジスタ及び第3スイッチングトランジスタの共通ノードに接続され、該第1インダクタL1の他端は該第1コンデンサC1の一端に接続され、該第1コンデンサC1の他端は該変圧器104の一次側の正端子に接続される。該第1インダクタL1は該第1コンデンサC1とともにLC共振回路を構成してもよい。
Uc1_off(k)=[C1U0(k)Uref-C1U0 2(k)*(1-TS/RLC1)-4CossVin 2]/(4C1Vin)である。
S201、現在の制御周期で第1整流モジュールが出力する第1電圧値を取得する。
Uc1_off(k)=[C1U0(k)Uref-C1U0 2(k)*(1-TS/RLC1)-4CossVin 2]/(4C1Vin)である。
102 第2整流モジュール
104 変圧器
105 主制御モジュール
200 ソース側
300 ターゲット側
Claims (18)
- 双方向DC/DCコンバータの制御方法であって、ソース側は順に前記双方向DC/DCコンバータの第1整流モジュール及び第2整流モジュールによってターゲット側に電気エネルギーを伝送し、
現在の制御周期で第1整流モジュールが出力する第1電圧値を取得するステップと、
現在の制御周期で第2整流モジュールが出力する第2電圧値を取得するステップと、
所定の参照電圧値及び前記第2電圧値に応じて現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算するステップと、
前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じて次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を設定するステップと、を含み、
所定の参照電圧値及び前記第2電圧値に応じて前記現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算する前記ステップは、
現在の制御周期と次の制御周期の電圧制御量の第1関係を取得するステップと、
前記所定の参照電圧及び次の制御周期の電圧制御量に応じて追跡誤差の評価関数を設定するステップと、
前記所定の参照電圧値、前記第2電圧値、前記第1関係及び前記評価関数に応じて現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算するステップと、を含む双方向DC/DCコンバータの制御方法。 - 前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じて次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を設定する前記ステップは、
前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じてスイッチング信号を生成し、次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を制御するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じてスイッチング信号を生成する前記ステップは、
前記理論電圧制御量と前記第1電圧値とを比較してスイッチング信号を生成するステップであって、前記スイッチング信号は、前記第1整流モジュールの制御端子に送信されて前記第1整流モジュールが次の制御周期で出力する第1電圧値を調整し、さらに次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を制御することに用いられるステップを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じて次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を設定する前記ステップは、
前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値をヒステリシスコンパレータに出力して比較を行って、スイッチング信号を生成するステップであって、前記スイッチング信号は、前記第1整流モジュールの制御端子に送信されて前記第1整流モジュールが次の制御周期で出力する第1電圧値を調整し、さらに次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を制御することに用いられるステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1整流モジュールは第1ブリッジアーム及び第2ブリッジアームを備え、
前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じて次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を設定する前記ステップは、
前記理論電圧制御量と前記第1電圧値とを比較して次の制御周期の第1スイッチング信号及び第2スイッチング信号を得るステップを含み、前記第1スイッチング信号は前記第1ブリッジアームの上部ブリッジアームと第2ブリッジアームの下部ブリッジアームのオンとオフを制御することに用いられ、前記第2スイッチング信号は前記第1ブリッジアームの下部ブリッジアームと前記第2ブリッジアームの上部ブリッジアームのオンとオフを制御することに用いられる、請求項3又は4に記載の方法。 - 現在の制御周期において、前記第1電圧値が第1区間にあると、次の制御周期において、前記第1ブリッジアームの上部ブリッジアームと前記第2ブリッジアームの下部ブリッジアームはオンになり、前記第1ブリッジアームの下部ブリッジアームと前記第2ブリッジアームの上部ブリッジアームはオフになり、
現在の制御周期において、前記第1電圧値が第2区間にあると、次の制御周期において、前記第1ブリッジアームの上部ブリッジアームと前記第2ブリッジアームの下部ブリッジアームはオフになり、前記第1ブリッジアームの下部ブリッジアームと前記第2ブリッジアームの上部ブリッジアームはオンになる、請求項5に記載の方法。 - 前記第1電圧値は制御周期ごとに1つの谷値V11及び1つのピーク値V22を含み、
前記第1区間は(-Uc1_off,Vl1]と[Vl1,Uc1_off)の和集合であり、
前記第2区間は[V22,Uc1_off)と(Uc1_off,V22]の和集合であり、Uc1_offは理論電圧制御量である、請求項6に記載の方法。 - 前記所定の参照電圧値、前記第2電圧値、前記第1関係及び前記評価関数に応じて現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算する前記ステップは、
前記第1関係及び前記評価関数に応じて所定の計算式を得るステップと、
前記所定の計算式、前記第2電圧値及び前記所定の参照電圧に応じて、次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの電圧追跡誤差を最も小さくする理論電圧制御量を計算するステップと、を含む、請求項1に記載の方法。 - 所定の参照電圧値及び前記第2電圧値に応じて現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算する前記ステップは、
式Uc1_off(k)=[C1U0(k)Uref-C1U0 2(k)*(1-Ts/RLC1)-4CossVin 2]/(4C1Vin)に応じて次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの電圧追跡誤差を最も小さくする理論電圧制御量を計算するステップを含み、
Uc1_off(k)は現在の制御周期の理論電圧制御量であり、C1は第1コンデンサの容量値であり、前記第1整流モジュールは順に第1コンデンサによって前記第2整流モジュールに接続され、U0(k)は現在の制御周期の第2電圧値、Urefは参照電圧値、Tsは制御周期の期間、Vinは第1電圧値であり、Cossは第1スイッチングトランジスタ、第2スイッチングトランジスタ、第3スイッチングトランジスタ及び第4スイッチングトランジスタの寄生容量値であり、RLは前記第2整流モジュールの出力負荷抵抗の抵抗値であり、前記第2スイッチングトランジスタ及び前記第3スイッチングトランジスタは前記第1ブリッジアームを構成し、前記第1スイッチングトランジスタ及び前記第4スイッチングトランジスタは第2ブリッジアームを構成する、請求項5に記載の方法。 - 双方向DC/DCコンバータであって、
接続された第1直流電力を第1交流電力に変換して出力する第1整流モジュールと、
一次側が第1コンデンサによって前記第1整流モジュールに接続され、前記第1交流電力を受信し、二次側が第2交流電力を出力する変圧器と、
前記二次側に接続され、前記第2交流電力を整流し、整流された第2直流電力を出力する第2整流モジュールと、
前記第2整流モジュールの出力端子及び前記第1コンデンサの入力端子にそれぞれ接続され、現在の制御周期で第1整流モジュールが出力する第1電圧値及び第2直流電力の第2電圧値を取得し、現在の制御周期と次の制御周期の電圧制御量の第1関係を取得し、
所定の参照電圧及び次の制御周期の電圧制御量に応じて追跡誤差の評価関数を設定し、前記所定の参照電圧値、前記第2電圧値、前記第1関係及び前記評価関数に応じて現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算し、次の制御周期の電圧追跡誤差を低減させ、前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じて次の制御周期における前記第2整流モジュールの実際出力電圧を設定する制御モジュールと、を備える、双方向DC/DCコンバータ。 - 前記制御モジュールは、
前記第1コンデンサ及び前記第1整流モジュールに接続され、第1電圧値を取得する第1サンプリングユニットと、
前記第2整流モジュールの出力端子に接続され、第2電圧値を取得する第2サンプリングユニットと、
前記第2サンプリングユニットに接続され、前記参照電圧値及び前記第2電圧値に応じて現在の制御周期の理論電圧制御量を計算し、次の制御周期の電圧追跡誤差を低減させることに用いられる予測コントローラと、
前記第1サンプリングユニット及び前記予測コントローラに接続され、前記理論電圧制御量と前記第1電圧値とを比較し、比較結果に基づいてスイッチング信号を生成し、前記スイッチング信号を前記第1整流モジュールの制御端子に送信することに用いられる比較ユニットと、を備える、請求項10に記載の双方向DC/DCコンバータ。 - 前記比較ユニットはヒステリシスコンパレータである、請求項11に記載の双方向DC/DCコンバータ。
- 前記第1整流モジュールは第1ブリッジアーム及び第2ブリッジアームを備え、
前記第1ブリッジアームは第1スイッチングトランジスタ及び第3スイッチングトランジスタを備え、
前記第2ブリッジアームは第2スイッチングトランジスタ及び第4スイッチングトランジスタを備え、
前記第1スイッチングトランジスタの入力端子と前記第2スイッチングトランジスタの入力端子は接続され、ソース側の正極と接続することに用いられ、前記第3スイッチングトランジスタの出力端子と前記第4スイッチングトランジスタの出力端子は接続され、ソース側の負極と接続することに用いられ、前記第1スイッチングトランジスタの出力端子は前記第3スイッチングトランジスタの入力端子に接続され、前記第1コンデンサによって前記変圧器の一次側の正端子に接続され、前記第2スイッチングトランジスタの出力端子は前記第4スイッチングトランジスタの入力端子に接続され、且つ前記変圧器の一次側の負端子に接続され、
前記制御モジュールは前記第1スイッチングトランジスタ、第2スイッチングトランジスタ、第3スイッチングトランジスタ及び第4スイッチングトランジスタの制御端子にそれぞれ接続される、請求項10に記載の双方向DC/DCコンバータ。 - 現在の制御周期において、前記第1電圧値が第1区間にあると、次の制御周期において、前記第1スイッチングトランジスタと第4スイッチングトラン
ジスタはオンになり、前記第2スイッチングトランジスタと第3スイッチングトランジスタはオフになり、
現在の制御周期において、前記第1電圧値が第2区間にあると、次の制御周期において、前記第1スイッチングトランジスタと第4スイッチングトランジスタはオフになり、第2スイッチングトランジスタと第3スイッチングトランジスタはオンになる、請求項13に記載の双方向DC/DCコンバータ。 - 前記第1電圧値は制御周期ごとに1つの谷値V11及び1つのピーク値V22を含み、前記第1区間は(-Uc1_off,Vl1]と[Vl1,Uc1_off)の和集合であり、
前記第2区間は[V22,Uc1_off)と(Uc1_off,V22]の和集合であり、Uc1_offは理論電圧制御量である、請求項14に記載の双方向DC/DCコンバータ。 - 前記理論電圧制御量は、関係式
Uc1_off(k)=[C1U0(k)Uref-C1U0 2(k)*(1-Ts/
RLC1)-4CossVin 2]/(4C1Vin)を満たし、次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの電圧追跡誤差を最も小さくする現在の制御周期の理論電圧制御量を計算し、
Uc1_off(k)は現在の制御周期の理論電圧制御量であり、C1は第1コンデンサの容量値であり、前記第1整流モジュールは順に第1コンデンサによって前記第2整流モジュールに接続され、U0(k)は現在の制御周期の第2電圧値、Urefは参照電圧値、Tsは制御周期の期間、Vinは直流電圧の電圧値であり、Cossは第1スイッチングトランジスタ、第2スイッチングトランジスタ、第3スイッチングトランジスタ及び第4スイッチングトランジスタの寄生容量値であり、RLは前記第2整流モジュールの出力負荷抵抗の抵抗値である、請求項15に記載の双方向DC/DCコンバータ。 - 双方向DC/DCコンバータの制御装置であって、ソース側は順に前記双方向DC/DCコンバータの第1整流モジュール及び第2整流モジュールによってターゲット側に電気エネルギーを伝送し、
現在の制御周期で第1整流モジュールが出力する第1電圧値を取得することに用いられる第1取得モジュールと、
現在の制御周期で第2整流モジュールが出力する第2電圧値を取得することに用いられる第2取得モジュールと、
次の制御周期の電圧追跡誤差を低減させるように、所定の参照電圧値及び前記第2電圧値に応じて現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算することに用いられる計算モジュールと、
前記理論電圧制御量及び前記第1電圧値に応じて次の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの実際出力電圧を設定することに用いられる制御モジュールと、を備え、
前記計算モジュールは、現在の制御周期と次の制御周期の電圧制御量の第1関係を取得し、
前記所定の参照電圧及び次の制御周期の電圧制御量に応じて追跡誤差の評価関数を設定し、
前記所定の参照電圧値、前記第2電圧値、前記第1関係及び前記評価関数に応じて現在の制御周期における前記双方向DC/DCコンバータの理論電圧制御量を計算する、双方向DC/DCコンバータの制御装置。 - 記憶媒体であって、コンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、請求項1-9のいずれか一項に記載の方法を実行する、記憶媒体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110283689.3 | 2021-03-16 | ||
CN202110283689.3A CN115085553B (zh) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | 双向dc/dc变换器及其控制方法、装置、存储介质 |
PCT/CN2021/139739 WO2022193765A1 (zh) | 2021-03-16 | 2021-12-20 | 双向dc/dc变换器及其控制方法、装置、存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023522517A JP2023522517A (ja) | 2023-05-31 |
JP7446429B2 true JP7446429B2 (ja) | 2024-03-08 |
Family
ID=83246135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022534291A Active JP7446429B2 (ja) | 2021-03-16 | 2021-12-20 | 双方向dc/dcコンバータ及びその制御方法、装置、記憶媒体 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220385165A1 (ja) |
EP (1) | EP4092897B1 (ja) |
JP (1) | JP7446429B2 (ja) |
KR (1) | KR20220130094A (ja) |
CN (1) | CN115085553B (ja) |
WO (1) | WO2022193765A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017213029A1 (ja) | 2016-06-06 | 2017-12-14 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
JP2020096519A (ja) | 2018-12-13 | 2020-06-18 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | 共振コンバーターにおける制御を拡張するための共振回路信号を検出するための装置および方法 |
JP2020108260A (ja) | 2018-12-27 | 2020-07-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 充電装置、及び車両 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI340528B (en) * | 2007-04-03 | 2011-04-11 | Delta Electronics Inc | Resonant converter system and controlling method thereof having relatively better efficiency |
CN101976965B (zh) * | 2010-10-08 | 2013-04-03 | 江苏博纬新能源科技有限公司 | 直流跟踪控制的大功率光伏并网逆变器 |
CN204068709U (zh) * | 2014-07-10 | 2014-12-31 | 西南交通大学 | 移相全桥dc-dc变换器的离散移相角控制装置 |
US20160181925A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | National Chung Shan Institute Of Science And Technology | Bidirectional dc-dc converter |
CN204615654U (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-02 | 江苏固德威电源科技有限公司 | 谐振电路及采用其的双向储能逆变器 |
CN105871215A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-17 | 华南理工大学 | 用于双向clllc谐振变换器的整流控制电路 |
CN106533204B (zh) * | 2016-10-19 | 2019-11-12 | 南京博兰得电子科技有限公司 | 谐振式交流直流变换装置及其控制方法 |
US10277140B2 (en) * | 2017-08-31 | 2019-04-30 | Google Llc | High-bandwith resonant power converters |
EP3661811A4 (en) * | 2017-09-05 | 2021-05-05 | The Governing Council of the University of Toronto | ELECTRIC VEHICLE POWERHUB AND OPERATING MODES FOR IT |
JP6948918B2 (ja) * | 2017-11-10 | 2021-10-13 | 株式会社Soken | 電力変換装置の制御装置 |
CN109039083B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-06-30 | 清华大学 | 谐振型隔离双向直流变换器的瞬态功率平衡方法及系统 |
JP6988839B2 (ja) * | 2019-02-01 | 2022-01-05 | オムロン株式会社 | 共振型コンバータ制御回路とその制御方法及び共振型コンバータ |
CN110838793B (zh) * | 2019-10-21 | 2021-07-20 | 浙江大学 | 一种应用于双向cllc谐振变换器的同步整流电路及控制策略 |
CN110855149B (zh) * | 2019-11-22 | 2021-10-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种直流变换器预测控制方法 |
KR102177142B1 (ko) * | 2020-01-09 | 2020-11-10 | 주식회사 효성 | 절연형 양방향 dc-dc 컨버터에서 센서리스 과전류 예측방법 |
CN112087063B (zh) * | 2020-03-25 | 2022-04-08 | 中国矿业大学 | 一种无线电能传输系统的改进型自抗扰控制方法及系统 |
CN112187058B (zh) * | 2020-09-17 | 2022-02-22 | 北京智芯微电子科技有限公司 | Dab变流器的鲁棒稳定控制方法及装置 |
-
2021
- 2021-03-16 CN CN202110283689.3A patent/CN115085553B/zh active Active
- 2021-12-20 KR KR1020227018033A patent/KR20220130094A/ko not_active Application Discontinuation
- 2021-12-20 WO PCT/CN2021/139739 patent/WO2022193765A1/zh unknown
- 2021-12-20 EP EP21921637.1A patent/EP4092897B1/en active Active
- 2021-12-20 JP JP2022534291A patent/JP7446429B2/ja active Active
-
2022
- 2022-08-09 US US17/884,561 patent/US20220385165A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017213029A1 (ja) | 2016-06-06 | 2017-12-14 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
JP2020096519A (ja) | 2018-12-13 | 2020-06-18 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | 共振コンバーターにおける制御を拡張するための共振回路信号を検出するための装置および方法 |
JP2020108260A (ja) | 2018-12-27 | 2020-07-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 充電装置、及び車両 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115085553A (zh) | 2022-09-20 |
WO2022193765A1 (zh) | 2022-09-22 |
EP4092897A4 (en) | 2023-08-16 |
KR20220130094A (ko) | 2022-09-26 |
US20220385165A1 (en) | 2022-12-01 |
EP4092897B1 (en) | 2024-03-06 |
JP2023522517A (ja) | 2023-05-31 |
CN115085553B (zh) | 2023-12-22 |
EP4092897A1 (en) | 2022-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8699240B2 (en) | Charge-mode control device for a resonant converter | |
CN102163919B (zh) | 用于谐振变换器的充电模式控制设备 | |
JP5807658B2 (ja) | 電力変換装置及び電力変換方法 | |
JP5812040B2 (ja) | 電力変換装置 | |
CN114389454B (zh) | 一种隔离电源的副边控制方法及副边控制系统 | |
Zhang et al. | Advanced four‐mode‐modulation‐based four‐switch non‐inverting buck–boost converter with extra operation zone | |
JP7446429B2 (ja) | 双方向dc/dcコンバータ及びその制御方法、装置、記憶媒体 | |
CN108880225B (zh) | 一种反激式pfc变换器的非线性建模方法 | |
Díaz et al. | Dynamic analysis of a boost converter with ripple cancellation network by model-reduction techniques | |
Murakami et al. | Small signal analysis of LLC current resonant converters using equivalent source model | |
CN108880253B (zh) | 一种自适应纹波增强方法 | |
Adragna et al. | Cycle-by-cycle Average Input Current Control of Resonant Converters | |
US20230053061A1 (en) | Non-isolated dcdc resonant conversion control circuit and control method | |
Qureshi et al. | Application of artificial dynamics to represent non-isolated single-input multiple-output dc-dc converters with averaged models | |
Yu et al. | Modeling and analysis of primary side regulated flyback converter with pulse frequency modulation | |
del Moral et al. | Static and dynamic analysis of a 300W Series Connection Flyback converter applied to photovoltaic panels | |
Li et al. | Analysis of parameter effects on the small-signal dynamics of Buck converters with average current mode control | |
CN113867471B (zh) | 一种光伏系统功率控制器参数选取方法及系统 | |
Chen et al. | A high efficiency current-mode DC-DC step-down converter with wide range of output current | |
Li et al. | Examining Power Factor Correction Boost Converter Feedback Control Using SIMPLIS | |
Lovasz et al. | Universal Controller for Quasiresonant and LLC Converters | |
Yang | A Practical Small Signal Model for the Interleaved Parallel-Series Active Clamp Forward Converter With Peak Current Control | |
Dixon et al. | A Novel Two-Phase Boost Converter Model with Inductive Energy Storage Technology | |
Shyu et al. | Using automatic frequency shifting techniques for LLC-SRC output voltage regulation | |
Lin et al. | Wide‐Range Mode Variable Strategy Design and Switching Process Optimization for LLC Resonant Converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220606 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220606 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20230601 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20230726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7446429 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |