双向dc/dc变换器级联系统的控制方法及控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于供电控制技术领域，尤其涉及双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置。
【背景技术】
[0002]现有的双向DC/DC变换器一般采用单级结构，或单路工作，或并联工作，拓扑结构和控制方法相对简单，但也存在着低升压比及效率低的限制。在高升压比时，对器件的要求会比较高，器件的自身损耗又会降低系统的效率。由于器件本身的限制，双向DC/DC变换器的升压比无法做到很高，不能满足高升压比的要求。考虑到单级双向DC/DC变换器的变压比有限，通过级联结构实现高变压比成为解决此问题的优选方案。
[0003]目前出现的双向DC/DC变换器级联系统，由第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器构成，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侦牝两级双向DC/DC变换器均可为非隔离的两电平结构或多电平结构。其基本结构如图1所示:C为中间级母线电容，Vm为中间级母线电容C上的电压，也就是中间级母线的电压，Ka和Kb为第一级双向DC/DC变换器的接入开关(需要说明的是，第一级双向DC/DC变换器的接入开关的数量与第一级双向DC/DC变换器包含的拓扑的数量一致，若第一级双向DC/DC变换器为m路并联，则包含m个接入开关)，Cbus为高压侧母线电容，K。为Cbus的缓起开关，Dl为二极管，Rl为缓起电阻。
[0004]双向DC/DC变换器级联系统的结构相对简单，易于扩展，但双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行需要可靠的控制方法来支撑。如何对双向DC/DC变换器级联系统进行控制，以使其可靠运行，是本领域技术人员需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置，以保证双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]本发明公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制方法包括:
[0008]获取高压侧母线的电压；
[0009]当所述高压侧母线的电压大于或等于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
[0010]当所述高压侧母线的电压小于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在所述高压侧母线的电压达到所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
[0011]获取中间级母线的电压；
[0012]当所述中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合所述第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开所述缓起开关。
[0013]优选的，上述控制方法中，在所述断开所述缓起开关之后，还包括:
[0014]控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；
[0015]控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；
[0016]控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；
[0017]当满足预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
[0018]优选的，上述控制方法中，所述预设条件包括以下任意一种:
[0019]控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值；
[0020]所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。
[0021]优选的，第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，上述控制方法中，在所述控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动之后，还包括:
[0022]获取所述逆变器的状态信息；
[0023]当所述状态信息表征所述逆变器处于并网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制；
[0024]当所述状态信息表征所述逆变器处于离网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
[0025]优选的，上述控制方法还包括:
[0026]当接收到停机指令时，控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后控制负载端双向DC/DC变换器停止运行；
[0027]其中，当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，所述第一双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第二双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，所述第二双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第一双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
[0028]另一方面，本发明还公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制装置包括:
[0029]第一电压获取单元，用于获取高压侧母线的电压；
[0030]第一控制单元，用于在所述高压侧母线的电压大于或等于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
[0031]第二控制单元，用于在所述高压侧母线的电压小于所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，对高压侧母线电容进行充电，在所述高压侧母线的电压达到所述第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；
[0032]第二电压获取单元，用于获取中间级母线的电压；
[0033]第三控制单元，用于在所述中间级母线的电压达到第一电压阈值时，闭合所述第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开所述缓起开关。
[0034]优选的，上述控制装置还包括:
[0035]第四控制单元，用于控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；
[0036]第五控制单元，用于在所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；
[0037]第六控制单元，用于在所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；
[0038]第七控制单元，用于在满足预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。
[0039]优选的，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，上述控制装置还包括第八控制单元，
[0040]所述第八控制单元用于获取所述逆变器的状态信息，当所述状态信息表征所述逆变器处于并网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制，当所述状态信息表征所述逆变器处于离网状态时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。
[0041]优选的，上述控制方法还包括第九控制单元，所述第九控制单元用于在接收到停机指令时，控制源端双向DC/DC变换器停止运行，在预设时间后控制负载端双向DC/DC变换器停止运行；
[0042]其中，当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于升压模式时，所述第一双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第二双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器；当所述双向DC/DC变换器级联系统运行于降压模式时，所述第二双向DC/DC变换器为源端双向DC/DC变换器，所述第一双向DC/DC变换器为负载端双向DC/DC变换器。
[0043]由此可见，本发明的有益效果为:本发明上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法和控制装置，首先获取高压侧母线的电压，在高压侧母线的电压大于或等于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，直接控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，在高压侧母线电压小于第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，闭合缓起开关，为高压侧母线电容充电，在高压侧母线的电压达到第一级双向DC/DC变换器低压侧的电压时，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；第二极双向DC/DC变换器在启动之后为中间级母线电容充电，当中间级母线电压达到第一电压阈值时，闭合第一级双向DC/DC变换器的接入开关，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，断开缓起开关，完成双向DC/DC变换器级联系统的启动。另外，由于启动过程中，中间级母线电容的升压是受控的，所以冲击电流不会过大，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。
【附图说明】
[0044]为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
[0045]图1为一种双向DC/DC变换器级联系统的结构示意图；