一種多模式控制方法和裝置制造方法及圖紙

本申請公開了一種多模式控制方法和裝置，該方法包括：確定被控電路當前的工作模式；其中，預(yù)先為被控電路設(shè)定多種工作模式，不同工作模式的運行區(qū)域以滿足被控電路性能最優(yōu)化為目標進行劃分，不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定；確定被控電路當前的運行狀態(tài)；根據(jù)被控電路當前的運行狀態(tài)，判斷被控電路是否滿足從當前的工作模式切換到另一工作模式的條件；若滿足，控制被控電路從當前的工作模式切換到所述另一工作模式，以提高電力電子電路對復(fù)雜應(yīng)用場合的適應(yīng)能力。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種多模式控制方法和裝置
本專利技術(shù)涉及電力電子
，更具體地說，涉及一種多模式控制方法和裝置。
技術(shù)介紹
隨著電力電子技術(shù)應(yīng)用場合的復(fù)雜化，有些電力電子電路傳統(tǒng)的工作模式已無法滿足目前的工作需求。舉例說明，全橋型Buck-Boost電路拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示，可看作是Buck半橋和Boost半橋的級聯(lián)，具體的：S1和S2是Buck半橋的上管和下管，S4和S3是Boost半橋的上管和下管，L1是兩半橋的公共電感。全橋型Buck-Boost電路通常工作在同一半橋的上管和下管交替導(dǎo)通，不同半橋的上管和下管同時導(dǎo)通的模式下，其工作原理為：在S1和S3導(dǎo)通期間，輸入電壓加在電感L1上，電感電流上升電感儲能；在S2和S4導(dǎo)通期間，輸出電壓加在電感L1上，電感電流下降電感釋放能量。這種工作模式非常簡單，但卻是建立在電感L1每個開關(guān)周期先儲能再釋放能量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，電感的紋波電流很大，造成了過多的磁芯損耗和導(dǎo)通損耗，同時濾波的壓力也較大。此外，由于S1～S4每個周期都開關(guān)一次，也造成了開關(guān)損耗較大。可見，全橋型Buck-Boost電路在這種傳統(tǒng)的工作模式下運行會造成效率低下，無法滿足對電路效率要求較高的場合的工作需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)提供一種多模式控制方法和裝置，以提高電力電子電路對復(fù)雜應(yīng)用場合的適應(yīng)能力。一種多模式控制方法，包括：確定被控電路當前的工作模式；其中，預(yù)先為被控電路設(shè)定多種工作模式，不同工作模式的運行區(qū)域以滿足被控電路性能最優(yōu)化為目標進行劃分，不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定；確定被控電路當前的運行狀態(tài)；根據(jù)被控電路當前的運行狀態(tài)，判斷被控電路是否滿足從當前的工作模式切換到另一工作模式的條件；若滿足，控制被控電路從當前的工作模式切換到所述另一工作模式。其中，所述被控電路為全橋型Buck-Boost電路。其中，所述滿足被控電路性能最優(yōu)化，包括：使所述全橋型Buck-Boost電路達到最高效率。其中，所述全橋型Buck-Boost電路具有Buck模式、boost模式和直通模式三種工作模式，具體的：所述Buck模式，是指S1和S2交替導(dǎo)通，S3常斷，S4常通，在S1的占空比大于第一預(yù)設(shè)值時，隨S1占空比的增大降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述boost模式，是指S1常通，S2常斷，S3和S4交替導(dǎo)通，在S3的占空比小于第二預(yù)設(shè)值時，隨S3占空比的減小降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常斷的狀態(tài)；S1和S2是所述全橋型Buck-Boost電路中的Buck半橋的上管和下管，S4和S3是所述全橋型Buck-Boost電路中的Boost半橋的上管和下管。對應(yīng)的，所述不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定，包括：被控電路工作在buck模式時，當S1的占空比增大至第三預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第四預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；被控電路工作在boost模式時，當S3的占空比減小至第五預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第六預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；進入直通模式后，在檢測到輸入電壓變化量超過一定值時進入buck或boost模式?；蛘?，所述全橋型Buck-Boost電路具有Buck-boost模式、Buck模式、boost模式和直通模式四種工作模式，具體的：所述Buck-boost模式，是指S1和S3同時導(dǎo)通，S2和S4同時導(dǎo)通，S1和S2交替導(dǎo)通，隨S1占空比的增大降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述Buck模式，是指S1和S2交替導(dǎo)通，S3常斷，S4常通的狀態(tài)；所述boost模式，是指S1常通，S2常斷，S3和S4交替導(dǎo)通的狀態(tài)；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常斷的狀態(tài)；S1和S2是所述全橋型Buck-Boost電路中的Buck半橋的上管和下管，S4和S3是所述全橋型Buck-Boost電路中的Boost半橋的上管和下管。對應(yīng)的，所述不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定，包括：被控電路工作在buck模式時，當S1的占空比大于第一預(yù)設(shè)值時，進入Buck-Boost模式，當S1的占空比增大至第二預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第三預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；被控電路工作在Boost模式時，當S3的占空比小于第四預(yù)設(shè)值時，進入Buck-Boost模式，當S3的占空比降低至第五預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第六預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；進入直通模式后，在檢測到輸入電壓變化量超過一定值時進入buck模式、boost模式或Buck-Boost模式。或者，所述全橋型Buck-Boost電路具有Buck-boost模式、Buck模式、boost模式和直通模式四種工作模式，具體的：所述Buck-Boost模式，是指S1和S3同時導(dǎo)通，S2和S4同時導(dǎo)通，S1和S2交替導(dǎo)通，隨S1占空比的增大或隨S3占空比的減小降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述Buck模式，是指S1和S2交替導(dǎo)通，S3常斷，S4常通，當S1的占空比大于第一預(yù)設(shè)值時隨S1占空比的增大降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述boost模式，是指S1常通，S2常斷，S3和S4交替導(dǎo)通，當S3的占空比小于第二預(yù)設(shè)值時隨S3占空比的減小降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常斷的狀態(tài)；S1和S2是所述全橋型Buck-Boost電路中的Buck半橋的上管和下管，S4和S3是所述全橋型Buck-Boost電路中的Boost半橋的上管和下管。對應(yīng)的，所述不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定，包括：被控電路工作在buck模式時，當S1的占空比增大至第三預(yù)設(shè)值時，進入Buck-Boost模式，當S1的占空比增大至第四預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第五預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；被控電路工作在Boost模式時，當S3的占空比減小至第六預(yù)設(shè)值時，進入Buck-Boost模式，當S3的占空比的減小至第七預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第八預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；進入直通模式后，在檢測到輸入電壓變化量超過一定值時進入buck模式、boost模式或Buck-Boost模式。一種多模式控制裝置，包括：工作模式確定單元，用于確定被控電路當前的工作模式；其中，預(yù)先為被控電路設(shè)定多種工作模式，不同工作模式的運行區(qū)域以滿足被控電路性能最優(yōu)化為目標進行劃分，不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定；運行區(qū)域確定單元，用于確定被控電路當前的運行狀態(tài)；切換控制單元，用于根據(jù)被控電路當前的運行狀態(tài)，判斷被控電路是否滿足從當前的工作模式切換到另一工作模式的條件；若滿足，控制被控電路從當前的工作模式切換到所述另一工作模式。從上述的技術(shù)方案可以看出，對于任一電力電子電路，本專利技術(shù)首先為其找到多種工作模式，分析各種工作模式的優(yōu)缺點，然后針對該電力電子電路運行狀態(tài)的變化切換到最佳的工作模式，實現(xiàn)該電力電子電路性能最優(yōu)化。相對于僅工作于單一工作模式的情況，本專利技術(shù)通過多模式切換提高了該電力電子電路在復(fù)雜應(yīng)用場合下的適應(yīng)能力。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種多模式控制方法，其特征在于，包括：確定被控電路當前的工作模式；其中，預(yù)先為被控電路設(shè)定多種工作模式，不同工作模式的運行區(qū)域以滿足被控電路性能最優(yōu)化為目標進行劃分，不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定；確定被控電路當前的運行狀態(tài)；根據(jù)被控電路當前的運行狀態(tài)，判斷被控電路是否滿足從當前的工作模式切換到另一工作模式的條件；若滿足，控制被控電路從當前的工作模式切換到所述另一工作模式。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多模式控制方法，其特征在于，包括：確定被控電路當前的工作模式；其中，預(yù)先為被控電路設(shè)定多種工作模式，不同工作模式的運行區(qū)域以滿足被控電路性能最優(yōu)化為目標進行劃分，不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定；確定被控電路當前的運行狀態(tài)；根據(jù)被控電路當前的運行狀態(tài)，判斷被控電路是否滿足從當前的工作模式切換到另一工作模式的條件；若滿足，控制被控電路從當前的工作模式切換到所述另一工作模式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式控制方法，其特征在于，所述被控電路為全橋型Buck-Boost電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多模式控制方法，其特征在于，所述滿足被控電路性能最優(yōu)化，包括：使所述全橋型Buck-Boost電路達到最高效率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式控制方法，其特征在于，所述全橋型Buck-Boost電路具有Buck模式、boost模式和直通模式三種工作模式，具體的：所述Buck模式，是指S1和S2交替導(dǎo)通，S3常斷，S4常通，在S1的占空比大于第一預(yù)設(shè)值時，隨S1占空比的增大降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述boost模式，是指S1常通，S2常斷，S3和S4交替導(dǎo)通，在S3的占空比小于第二預(yù)設(shè)值時，隨S3占空比的減小降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常斷的狀態(tài)；其中，S1和S2是所述全橋型Buck-Boost電路中的Buck半橋的上管和下管，S4和S3是所述全橋型Buck-Boost電路中的Boost半橋的上管和下管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多模式控制方法，其特征在于，所述不同工作模式間切換的條件根據(jù)各運行區(qū)域的邊界值進行確定，包括：被控電路工作在buck模式時，當S1的占空比增大至第三預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第四預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；被控電路工作在boost模式時，當S3的占空比減小至第五預(yù)設(shè)值或開關(guān)頻率降低至第六預(yù)設(shè)值時，進入直通模式；進入直通模式后，在檢測到輸入電壓變化量超過一定值時進入buck或boost模式。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式控制方法，其特征在于，所述全橋型Buck-Boost電路具有Buck-boost模式、Buck模式、boost模式和直通模式四種工作模式，具體的：所述Buck-boost模式，是指S1和S3同時導(dǎo)通，S2和S4同時導(dǎo)通，S1和S2交替導(dǎo)通，隨S1占空比的增大降低開關(guān)頻率的狀態(tài)；所述Buck模式，是指S1和S2交替導(dǎo)通，S3常斷，S4常通的狀態(tài)；所述boost模式，是指S1常通，S2常斷，S3和S4交替導(dǎo)通的狀態(tài)；所述直通模式，是指S1和S4常通，S2和S3常斷的狀態(tài)；其中，S1和S2是所述全橋型Buck-Boost電路中的Buck半橋的上管和下管，S4和S3是所述全橋型Buck-Boost電路中的Boost半橋的上管和下管。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多模式控...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：谷雨，謝晶晶，徐君，
申請(專利權(quán))人：陽光電源股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽,34