本發(fā)明涉及一種控制方法，具體是一種ac-dc雙向變換提高系統(tǒng)可靠性的控制方法。

背景技術(shù)：

針對(duì)目前儲(chǔ)能，以及電池活化的設(shè)備，ac/dc雙向已經(jīng)是目前的需求。光伏逆變器可實(shí)現(xiàn)ac/dc能量的雙向流動(dòng)，但其基本是不實(shí)現(xiàn)電氣隔離，在中小功率使用場(chǎng)合不大。為了實(shí)現(xiàn)電氣隔離以及能得到更想要的電壓，ac/dc雙向一般會(huì)采用2級(jí)變換，一級(jí)ac→dc整流，后一級(jí)dc→dc隔離變換。在dc/dc隔離變換拓?fù)渲校詌lc拓?fù)涫褂眯宰畲螅鋷缀跞秶鷥?nèi)能實(shí)現(xiàn)zvs，同時(shí)也固定存在關(guān)斷損耗。

目前的ac/dc雙向變換器采用mos管做開(kāi)關(guān)管，其雙向?qū)ㄌ匦?，成就電路能夠?qū)崿F(xiàn)ac/dc雙向變換，dc/dc雙向變換器中l(wèi)lc拓?fù)湓陂_(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)刻是硬關(guān)斷，存在關(guān)斷損耗這是不能避免的。在高低壓應(yīng)用場(chǎng)合下，如高壓變換到低壓情況下，由于匝比過(guò)大，在ac/dc雙向變換時(shí)，即dc/dc雙向變換中，進(jìn)行低壓變換到高壓過(guò)程時(shí)，其低壓側(cè)關(guān)斷電流很大，這給低壓側(cè)的開(kāi)關(guān)管造成很大的vds尖峰，同時(shí)有大的關(guān)斷損耗，這給電路可靠性大大降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種ac-dc雙向變換提高系統(tǒng)可靠性的控制方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種ac-dc雙向變換提高系統(tǒng)可靠性的控制方法，根據(jù)整流與逆變不同狀態(tài)，設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志位bg，其中bg值1為高電平，0為低電平；定義vbus為高壓，vbat為低壓，vbus→vbat為ac/dc整流狀態(tài)；bg＝1；vbat→vbus為dc/ac逆變狀態(tài)；bg＝0；通過(guò)狀態(tài)位不屏蔽vbus電壓檢測(cè)硬件判斷，bg＝1時(shí)屏蔽vbus電壓硬件檢測(cè)判斷。uv表示vbus電壓欠壓檢測(cè)輸出，uv輸出高電平有效；iv表示rsl電阻電流采樣值過(guò)零比較結(jié)果，iv輸出低電平有效，ih表示rsh電阻電流采樣信號(hào)，ih輸出低電平有效。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)工作在ac/dc整流狀態(tài)時(shí)，bg＝1，vbus電壓硬件檢測(cè)判斷被屏蔽，檢測(cè)精密電阻rsl電流采樣信號(hào)，經(jīng)差分放大電路以及精密整流電路，與過(guò)零比較器比較，比較器比較之后的結(jié)果iv發(fā)送給邏輯控制器，再發(fā)給dsp進(jìn)行控制。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述ac/dc整流狀態(tài)時(shí)邏輯控制器的邏輯控制方法為：當(dāng)bg＝1時(shí)，不對(duì)uv值進(jìn)行判斷，只跟蹤iv值的判斷，當(dāng)rsl采樣值經(jīng)過(guò)零比較器判斷后，若邏輯控制器為bg＝1，則iv＝0發(fā)給dsp，dsp接收到bg＝1，iv＝0時(shí)，關(guān)斷vgl1與vgl2，等到下一個(gè)周期又重新發(fā)出驅(qū)動(dòng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)工作在dc/ac逆變狀態(tài)時(shí)，bg＝0，vbus電壓硬件檢測(cè)判斷不被屏蔽，檢測(cè)精密電阻rsl電流采樣信號(hào)，經(jīng)差分放大電路以及精密整流電路，與過(guò)零比較器比較，比較器比較之后的結(jié)果iv發(fā)送給邏輯控制器，再發(fā)給dsp進(jìn)行控制。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述dc/ac逆變狀態(tài)時(shí)邏輯控制器的邏輯控制方法為：當(dāng)bg＝0時(shí)，對(duì)uv值進(jìn)行判斷，并跟蹤iv值的判斷，當(dāng)rsl采樣值經(jīng)過(guò)零比較器判斷后，若邏輯控制器為bg＝0，uv＝0，iv＝0發(fā)給dsp，dsp接收到bg＝0，uv＝0，iv＝0時(shí)，關(guān)斷vgl1，vgl2，vgh1，vgh2，等到下一個(gè)周期又重新發(fā)出驅(qū)動(dòng)；若邏輯控制器為bg＝0，uv＝1，iv＝0或1發(fā)給dsp，dsp接收到bg＝0，uv＝1，iv＝0或1時(shí)，dsp不執(zhí)行此邏輯控制功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)在逆變模式下，從低壓像高壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能夠保護(hù)低壓側(cè)vbat側(cè)的管子不受損壞，低壓側(cè)管子實(shí)現(xiàn)了zcs關(guān)斷，這降低了關(guān)斷損耗，同時(shí)也消除了關(guān)斷造成的管子vds尖峰應(yīng)力問(wèn)題，改善了電路emc。

附圖說(shuō)明

圖1為ac-dc雙向變換提高系統(tǒng)可靠性的控制方法的電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)ac/dc雙向變換在母線電壓不足時(shí)候進(jìn)行的同步整流防反灌的電路結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1～2，本發(fā)明實(shí)施例中，一種ac-dc雙向變換提高系統(tǒng)可靠性的控制方法，根據(jù)整流與逆變不同狀態(tài)，設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志位bg，其中bg值1為高電平，0為低電平；定義vbus為高壓，vbat為低壓，vbus→vbat為ac/dc整流狀態(tài)；bg＝1；vbat→vbus為dc/ac逆變狀態(tài)；bg＝0；通過(guò)狀態(tài)位不屏蔽vbus電壓檢測(cè)硬件判斷，bg＝1時(shí)屏蔽vbus電壓硬件檢測(cè)判斷。uv表示vbus電壓欠壓檢測(cè)輸出，uv輸出高電平有效；iv表示rsl電阻電流采樣值過(guò)零比較結(jié)果，iv輸出低電平有效，ih表示rsh電阻電流采樣信號(hào)，ih輸出低電平有效。

當(dāng)工作在ac/dc整流狀態(tài)時(shí)，bg＝1，vbus電壓硬件檢測(cè)判斷被屏蔽，檢測(cè)精密電阻rsl電流采樣信號(hào)，經(jīng)差分放大電路以及精密整流電路，與過(guò)零比較器比較，比較器比較之后的結(jié)果iv發(fā)送給邏輯控制器，再發(fā)給dsp進(jìn)行控制。

所述ac/dc整流狀態(tài)時(shí)邏輯控制器的邏輯控制方法為：當(dāng)bg＝1時(shí)，不對(duì)uv值進(jìn)行判斷，只跟蹤iv值的判斷，當(dāng)rsl采樣值經(jīng)過(guò)零比較器判斷后，若邏輯控制器為bg＝1，則iv＝0發(fā)給dsp，dsp接收到bg＝1，iv＝0時(shí)，關(guān)斷vgl1與vgl2，等到下一個(gè)周期又重新發(fā)出驅(qū)動(dòng)。這里檢測(cè)rsl電流信號(hào)，由于其是正弦波形，有2個(gè)零點(diǎn)，故加pwm消隱是為了屏蔽第一個(gè)零點(diǎn)帶來(lái)的誤判。

當(dāng)工作在dc/ac逆變狀態(tài)時(shí)，bg＝0，vbus電壓硬件檢測(cè)判斷不被屏蔽，檢測(cè)精密電阻rsl電流采樣信號(hào)，經(jīng)差分放大電路以及精密整流電路，與過(guò)零比較器比較，比較器比較之后的結(jié)果iv發(fā)送給邏輯控制器，再發(fā)給dsp進(jìn)行控制。

所述dc/ac逆變狀態(tài)時(shí)邏輯控制器的邏輯控制方法為：當(dāng)bg＝0時(shí)，對(duì)uv值進(jìn)行判斷，并跟蹤iv值的判斷，當(dāng)rsl采樣值經(jīng)過(guò)零比較器判斷后，若邏輯控制器為bg＝0，uv＝0，iv＝0發(fā)給dsp，dsp接收到bg＝0，uv＝0，iv＝0時(shí)，關(guān)斷vgl1，vgl2，vgh1，vgh2，等到下一個(gè)周期又重新發(fā)出驅(qū)動(dòng)；若邏輯控制器為bg＝0，uv＝1，iv＝0或1發(fā)給dsp，dsp接收到bg＝0，uv＝1，iv＝0或1時(shí)，dsp不執(zhí)行此邏輯控制功能。

在vbus→vbat為ac/dc整流狀態(tài)，不對(duì)vbus硬件檢測(cè)進(jìn)行判斷，其控制只需保證vbat電壓，在高低壓轉(zhuǎn)換下，這個(gè)容易實(shí)現(xiàn)。而在vbat→vbus為dc/ac逆變狀態(tài)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)rsl電阻上的采樣信號(hào)，vbus電壓必須保證能逆變成電網(wǎng)電壓，(vg為電網(wǎng)電壓最大值，i為電網(wǎng)處最大電流)；當(dāng)vbus電壓不能滿足這個(gè)值時(shí)，不進(jìn)行rsl信號(hào)過(guò)零采樣的判斷。

所述發(fā)明專利，實(shí)現(xiàn)ac/dc雙向變換器，dc/dc隔離部分在高低壓轉(zhuǎn)換的條件下，低壓側(cè)關(guān)斷時(shí)刻關(guān)斷電流過(guò)大引起的vds尖峰以及關(guān)斷損耗，在實(shí)現(xiàn)電流過(guò)流關(guān)斷的同時(shí)會(huì)引起ac/dc雙向變換處于逆變態(tài)下，vbus電壓可能偏低，從而對(duì)逆變輸出造成影響，在這個(gè)問(wèn)題上加上vbus電壓硬件檢測(cè)，同時(shí)用狀態(tài)標(biāo)志位對(duì)其vbus電壓進(jìn)行邏輯控制。本文發(fā)明不僅可實(shí)現(xiàn)低壓態(tài)下的關(guān)斷電流過(guò)大，同時(shí)在vbus→vbat為ac/dc整流狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)在vbat側(cè)的同步整流防反灌控制，避免了電流倒灌的問(wèn)題。

圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具體為實(shí)現(xiàn)ac/dc雙向變換在母線電壓不足時(shí)候進(jìn)行的同步整流防反灌的電路結(jié)構(gòu)框圖，在時(shí)，不進(jìn)行vbat低壓側(cè)進(jìn)行電流過(guò)零的關(guān)斷。其進(jìn)行的vbat→vbus為dc/ac逆變，dc/dc雙向變換中在llc拓?fù)浯嬖陔娏鞯构?，這些情況下要對(duì)vbus側(cè)進(jìn)行同步整流防反灌的處理。以下是針對(duì)在時(shí)，vbus側(cè)進(jìn)行的同步整流防反灌處理。

圖2增加了在vbat→vbus為dc/ac逆變情況下，在時(shí)，vbus側(cè)進(jìn)入同步整流防反灌。

邏輯控制器2是在bg＝0，時(shí)才開(kāi)始作用。當(dāng)bg＝1情況下，邏輯控制器2不執(zhí)行功能；bg＝0情況下，邏輯控制器2執(zhí)行功能。在bg＝0情況時(shí)；當(dāng)uv＝1高電平時(shí)，邏輯控制器不執(zhí)行功能，邏輯控制器2執(zhí)行功能，通過(guò)對(duì)rsh采樣信號(hào)進(jìn)行過(guò)零判斷比較。bg＝0，uv＝1，ih＝0，邏輯控制器執(zhí)行功能，并發(fā)送給dsp處理，其關(guān)斷vgh1或vgh2，直至下個(gè)周期重新發(fā)驅(qū)動(dòng)。只有在bg＝0，uv＝1，ih＝0情況下邏輯控制器2才執(zhí)行功能，其他邏輯組合下，邏輯控制器2不發(fā)生作用，邏輯控制器2都不執(zhí)行功能。

本發(fā)明對(duì)于其dc/dc隔離變換中在高低壓轉(zhuǎn)換情況下，能夠?qū)Φ蛪籂顟B(tài)下關(guān)斷電流過(guò)大所帶來(lái)的系列問(wèn)題進(jìn)行解決，低壓轉(zhuǎn)高壓情況下實(shí)現(xiàn)管子電流過(guò)零關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)zcs并解決了關(guān)斷電流過(guò)大所帶來(lái)的管子vds尖峰應(yīng)力過(guò)大，這對(duì)電路的emc也大大改善。在實(shí)現(xiàn)dc/ac逆變低壓變換成高壓條件下，低壓側(cè)實(shí)現(xiàn)電流過(guò)零關(guān)斷，即實(shí)行了pwm調(diào)制，使得vbus母線電壓會(huì)有波動(dòng)，為了能保證母線電壓能夠逆變，針對(duì)vbus母線電壓進(jìn)行電壓硬件檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了正常的逆變，以及vbus側(cè)同步整流防反灌問(wèn)題。低壓側(cè)零電流關(guān)斷給vbus側(cè)帶來(lái)關(guān)斷損耗，同時(shí)給vbat低壓側(cè)實(shí)現(xiàn)不了zvs軟開(kāi)關(guān)，但針對(duì)ac/dc雙向變換器可靠性確是大大提高，其實(shí)現(xiàn)zcs沒(méi)有實(shí)現(xiàn)zvs，其效率不會(huì)降低，也改善了電路emc。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。