一种隔离型双向DC-DC双极性输出电压均衡方法

技术特征：
1.一种隔离型双向dc-dc双极性输出电压均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、采集隔离型双向dc-dc变换器输出侧的电容电压；s2、根据采集的隔离型双向dc-dc变换器输出侧的电容电压，计算得到功率传输周期和电压均衡周期的控制参数；s3、将功率传输周期和电压均衡周期中的不同控制参数分别输入各自隶属的调制模块，得到对应的开关管控制信号；s4、将电压均衡周期的开关管控制信号插入功率传输周期之间，组成混合序列控制法，采用该混合序列控制法控制开关器件的通断，以实现变换器支撑电容电压均衡。2.根据权利要求1所述的隔离型双向dc-dc双极性输出电压均衡方法，其特征在于，所述步骤s1中隔离型双向dc-dc变换器输出侧的电容电压，包括：采集变换器的输出侧上支撑电容电压v
up
和变换器的输出侧下支撑电容电压v
down
。3.根据权利要求2所述的隔离型双向dc-dc双极性输出电压均衡方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下步骤：s2.1、基于上支撑电容电压v
up
和下支撑电容电压v
down
，计算得到输出侧电压v2、上支撑电容电压v
up
和下支撑电容电压v
down
的差值δv；s2.2、将输出侧电压v2与输出电压参考值v
ref
做比较后经比例-积分模块调节，得到功率传输周期的控制量s2.3、将上支撑电容电压v
up
和下支撑电容电压v
down
的差值δv与给定值0做比较后经比例-积分模块调节，得到电压均衡周期的控制量v
_error
。4.根据权利要求3所述的隔离型双向dc-dc双极性输出电压均衡方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下步骤：s3.1、根据控制量计算得到隔离型双向dc-dc变换器的变压器原边端口电压占空比d
p
和副边端口电压占空比d
s
；s3.2、将控制量d
p
和d
s
输入功率传输周期调制模块，产生8个开关管的控制信号；s3.3、根据电压均衡周期的控制量v
_error
，计算得到电压均衡周期占空比d
vb
和电压均衡策略选择位flag，并将结果输入电压均衡周期调制模块，产生8个开关管的控制信号。5.根据权利要求4所述的隔离型双向dc-dc双极性输出电压均衡方法，其特征在于：计算步骤s3.3中电压均衡周期占空比d
vb
为：d
vb
＝|v
_error
|计算电压均衡策略选择位flag为：6.根据权利要求1所述的隔离型双向dc-dc双极性输出电压均衡方法，其特征在于，所述步骤s4包括以下步骤：s4.1、计算一个混合序列中的功率传输周期个数m；s4.2、将m个功率传输周期和1个电压均衡周期排序形成混合序列，以控制整个工作序列8个开关器件的通断，实现变换器支撑电容电压均衡。
7.根据权利要求1或6所述的隔离型双向dc-dc双极性输出电压均衡方法，其特征在于，所述步骤s4.1中计算功率传输周期个数m为：λ＝(r
up-r
down
)/(r
up
r
down
)设定：r
up
>r
down
其中，k为等效电压比，且k＝nv2/2v1，v1为输入电压，v2为输出电压；m为变换器自身参数，且m＝n2/8lf
s
，n为变压器的匝数之比，l为等效电感，f
s
为开关频率；λ为负载不平衡度；r
up
为输出侧上端口负载，r
down
为输出侧下端口负载。

技术总结
本发明公开了一种隔离型双向DC-DC双极性输出电压均衡方法，S1、采集隔离型双向DC-DC变换器输出侧的电容电压；S2、根据电容电压，计算得到功率传输周期和电压均衡周期的控制参数；S3、将功率传输周期和电压均衡周期中的不同控制参数分别输入各自隶属的调制模块，得到对应的开关管控制信号；S4、将电压均衡周期的开关管控制信号插入功率传输周期之间，组成混合序列控制法，采用该混合序列控制法控制开关器件的通断，以实现变换器支撑电容电压均衡。本发明可有效解决双极性输出匹配不平衡负载电压不均衡问题，提高变换器的稳定性，减小电压不均衡对双极性直流微网系统中直流母线的不利影响，且该均衡方法易于实现，可移植性强，具备高度经济性与适用性。高度经济性与适用性。高度经济性与适用性。


技术研发人员：舒泽亮 李林柘 高宇 孙鑫宇 费跃
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2022.04.01
技术公布日：2022/6/10