本發(fā)明屬于雙向llc諧振變換器的控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器的控制方法。

背景技術(shù)：

llc電路因其非線性、大滯后、運(yùn)行模式不確定性等因素，pi控制無法實(shí)現(xiàn)理想效果。模糊控制不要求電路的精確模型且適應(yīng)性很好，相比傳統(tǒng)pi控制具有抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性更好、適應(yīng)性強(qiáng)、易于軟件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器的控制方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器的控制方法，采用雙向的llc諧振變換器，其特征在于：包括輸入直流源dcs、第一功率mos開關(guān)管m1、第二功率mos開關(guān)管m2、諧振電容cr、諧振電感l(wèi)r、高頻隔離變壓器t1及其漏感l(wèi)m、第一功率二極管d1、第二功率二極管d2、穩(wěn)壓電容c、穩(wěn)壓電感r、開關(guān)k1、帶有輔助二極管的開關(guān)k2、帶有輔助二極管的開關(guān)k3、開關(guān)k4、開關(guān)k5、負(fù)載動(dòng)力電池bat；

雙向llc電路由開關(guān)切換實(shí)現(xiàn)，通過開關(guān)k1和k2閉合，dc/dc變換器根據(jù)控制器觸發(fā)信號對電池進(jìn)行充電；通過開關(guān)k3和k4閉合，其他開關(guān)斷開，進(jìn)行電池升壓放電。通過k5閉合，其他開關(guān)斷開，進(jìn)行穩(wěn)壓電容放電。

基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器的控制方法具體按以下步驟實(shí)施：

第一步將輸出電流的取樣值與電流的參考值做差，計(jì)算充電電流變化率；第二步將所得差值和充電電流變化率這兩個(gè)量輸入到模糊控制器；第三步將模糊控制器輸出的頻率變化量與可調(diào)占空比用于mosfet的觸發(fā)調(diào)制。

其中，所述模糊控制器的兩輸入量分別建立的隸屬函數(shù)共分7個(gè)模糊子集{n，nm，ns，z，ps，pm，p}，代表{負(fù)，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正}。輸出量由9個(gè)模糊子集構(gòu)成，{nb，nm，ns，zn，z，zp，ps，pm，pb}，代表{負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零負(fù)，零，零正，正小，正中，正大}。

其中，所述混合控制方法，由頻率與可調(diào)占空比作為輸入量，經(jīng)三角波調(diào)制輸出觸發(fā)信號。

其中，所述可調(diào)占空比，是正向充電過程采用低占空比(比如0.3)調(diào)頻，反向放電過程采用高占空比(比如0.98)調(diào)頻。

本發(fā)明的有益效果是：模糊控制不要求電路的精確模型且適應(yīng)性很好，相比傳統(tǒng)pi控制具有抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性更好、適應(yīng)性強(qiáng)、易于軟件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器。

圖2是mosfet控制策略示意圖。

附圖中所列部件列表如下所示：

00:直流源；

11：切換開關(guān)；12：切換開關(guān)；

13：切換開關(guān)；14：切換開關(guān)；

15：切換開關(guān)13的輔助二極管；16：切換開關(guān)12的輔助二極管；

21：第一功率mos開關(guān)管；；22：第二功率mos開關(guān)管；

31：諧振電容；32：串聯(lián)諧振電感；

33：高頻隔離變壓器漏感；41：變壓器原邊繞組；

42：變壓器副邊繞組；43：變壓器副邊繞組；

44：高頻隔離變壓器；51：第一功率二極管；

52：第二功率二極管；61：穩(wěn)壓電容；

62：穩(wěn)壓電感；63：穩(wěn)壓電路開關(guān)；

71：負(fù)載動(dòng)力電池；72：模糊控制；

73：調(diào)制；

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

本發(fā)明提供了基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器的的控制方法，采用如圖1所示的基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器。包括輸入直流源(00)、第一功率mos開關(guān)管(21)、第二功率mos開關(guān)管(22)、諧振電容(31)、諧振電感(32)、高頻隔離變壓器(44)及其漏感(33)、第一功率二極管(51)、第二功率二極管(52)、穩(wěn)壓電容(61)、穩(wěn)壓電感(62)、開關(guān)(11)、帶有輔助二極管的開關(guān)(12)、帶有輔助二極管的開關(guān)(13)、開關(guān)(14)、開關(guān)(63)、負(fù)載動(dòng)力電池(71)；

雙向llc電路由開關(guān)切換實(shí)現(xiàn)，通過開關(guān)k1和k2閉合，dc/dc變換器根據(jù)控制器觸發(fā)信號對電池進(jìn)行充電；通過開關(guān)k3和k4閉合，其他開關(guān)斷開，進(jìn)行電池升壓放電。通過k5閉合，其他開關(guān)斷開，進(jìn)行穩(wěn)壓電容放電。

圖2是mosfet控制策略示意圖，基于切換開關(guān)的雙向llc諧振變換器的控制方法具體按以下步驟實(shí)施：

第一步，將輸出電流的取樣值與電流的參考值做差，計(jì)算充電電流變化率；第二步，將所得差值和充電電流變化率這兩個(gè)量輸入到模糊控制器；第三步，將模糊控制器輸出的頻率變化量與可調(diào)占空比用于mosfet的觸發(fā)調(diào)制。

在本實(shí)施例中，所述模糊控制器的兩輸入量分別建立的隸屬函數(shù)共分7個(gè)模糊子集{n，nm，ns，z，ps，pm，p}，代表{負(fù)，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正}。輸出量由9個(gè)模糊子集構(gòu)成，{nb，nm，ns，zn，z，zp，ps，pm，pb}，代表{負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零負(fù)，零，零正，正小，正中，正大}。

其中，所述混合控制方法，由頻率與可調(diào)占空比作為輸入量，經(jīng)三角波調(diào)制輸出觸發(fā)信號。

其中，所述可調(diào)占空比，是正向充電過程采用低占空比(比如0.3)調(diào)頻，反向放電過程采用高占空比(比如0.98)調(diào)頻。

以上所述實(shí)施例只是用于幫助理解本發(fā)明的控制方法；對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在控制方式上會(huì)有所改變，綜上所述，本說明書的內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了基于切換開關(guān)的雙向LLC諧振變換器的控制方法,屬于雙向LLC諧振變換器的控制技術(shù)領(lǐng)域,解決了LLC電路因其非線性、大滯后、運(yùn)行模式不確定性導(dǎo)致的PI控制不理想的問題，該控制方法包括以下步驟：第一步，將輸出電流的取樣值與電流的參考值做差，計(jì)算充電電流變化率；第二步，將所得差值和充電電流變化率這兩個(gè)量輸入到模糊控制器；第三步，將模糊控制器輸出的頻率變化量與可調(diào)占空比用于MOSFET的觸發(fā)調(diào)制，其中可調(diào)占空比是指正向充電過程采用低占空比(比如0.3)調(diào)頻，反向放電過程采用高占空比(比如0.98)調(diào)頻。本發(fā)明相比傳統(tǒng)PI控制具有抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性更好、適應(yīng)性強(qiáng)、易于軟件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢。適用于對雙向LLC諧振變換器的控制。

技術(shù)研發(fā)人員：尹忠東;李莉;張家博;楊嘯天;王亞楠;黃永章;廖斌;劉虹;俞忠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華北電力大學(xué);北京科力源能源技術(shù)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力公司南通供電公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.09.12
技術(shù)公布日：2017.11.10