(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910117436.1
(22)申请日 2019.02.15
(71)申请人 山东大学
地址 250061 山东省济南市历下区经十路
17923号
(72)发明人 张承慧 陈志远 丁文龙 段彬
邢相洋 王涛 邱涵
(74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限
公司 37221
代理人 李琳
(51)Int.Cl.
H02J 7/00(2006.01)
H02J 7/04(2006.01)
H02J 7/10(2006.01)
(54)发明名称多DC-DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法及系统(57)摘要本发明公开了一种适用于多台DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法及系统，不仅无需复杂的参数整定，而且能够同时实现动力电池充放电过程的高动态响应速度与无超调控制，该方法通用性强、灵活性高，可推广应 用于n台DC -DC并联的功率变换器系统。该方法包括以下步骤：采集当前时刻功率变换器系统的电流量和电压量，预测每台DC -DC对应的下一时刻桥臂侧电感的电流值；构建功率变换器系统的代价函数，并利用每台DC -DC对应的桥臂侧电感电流预测值求解功率变换器系统的代价函数，选取出最小代价函数，将最小代价函数对应的开关状态作 为功率变换器系统的控制信号。权利要求书2页 说明书8页 附图3页CN 109638931 A 2019.04.16
C N 109638931
A
1.一种多DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
采集当前时刻功率变换器系统的电流量和电压量，预测每台DC -DC对应的下一时刻桥臂侧电感的电流值；
构建功率变换器系统的代价函数，并利用每台DC -DC对应的桥臂侧电感电流预测值求解功率变换器系统的代价函数，选取出最小代价函数，将最小代价函数对应的开关状态作为功率变换器系统的控制信号。
2.根据权利要求1所述的多DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，所述功率变换器系统的电流量包括每台DC -DC对应的当前时刻桥臂侧电感的电流；所述功率变换器系统的电压量包括每台DC -DC对应的当前时刻输入电压和输出侧电容两端的电压。
3.根据权利要求1所述的多DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，所述预测每台DC -DC对应的下一时刻桥臂侧电感的电流值的步骤包括：
基于功率变换器系统功率回路的数学模型，构建每台DC -DC在两种工作模式下的回路电压方程；
利用每台DC -DC对应的当前时刻桥臂侧电感的电流、每台DC -DC对应的当前时刻输入电压和输出侧电容两端的电压，对每台DC -DC在两种工作模式下的回路电压方程进行离散化处理，得到每台DC -DC在两种工作模式下对应的下一时刻桥臂侧电感的电流预测值。
4.根据权利要求1所述的多DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，所述每台DC -
DC在两种工作模式下的回路电压方程为：
其中，U DC -n 为第n台DC -DC功率回路的输入电压；L为桥臂侧电感；i Ln 为第n台DC -DC的桥臂侧电感电流；U o 为输出侧电容C两端的电压。
5.根据权利要求1所述的多DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，所述功率变换器系统的代价函数的构建方法为：
基于功率变换器系统中所有DC -DC的开关状态，分别建立功率变换器系统对应的若干个代价函数；
功率变换器系统对应的代价函数通用表达式为：
其中，i 1_k+1、i 2_k+1、……i n_k+1分别为DC -DC对应的k+1时刻桥臂侧电感的电流预测值；i 1*、i 2*、……、i n *分别为DC -DC对应的桥臂侧电感的电流参考值。
6.根据权利要求1所述的多DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征是，所述功率变换器系统的代价函数的求解方法为：
将功率变换器系统中每台DC -DC对应的下一时刻桥臂侧电感电流的预测值与参考值之间的差值的绝对值求和，得到功率变换器系统的每个代价函数的数值。
7.根据权利要求6所述的多DC -DC并联的功率变换器系统模型预测控制方法，其特征
权 利 要 求 书1/2页2CN 109638931 A
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