一种两级变流器的效率寻优控制方法
专利名称：一种两级变流器的效率寻优控制方法
技术领域：
本发明涉及一种提高两级变流器系统工作效率的控制方法，尤其适合于输入或输 出电压宽范围变化的变流器。
背景技术：
在能源问题极受重视的今天，提高能源的利用效率成为科学研究的重要方向。以 现代电力电子学为基础的高频变流器因为比传统的线性电源具有效率高、体积小的优 点得到了深入广泛的研究应用。
高频变流器可以将一种交流或直流电压转换成另一种交流或直流电压。其拓扑形 式多样，根据其联结结构划分，有两种比较常用 一种是单级变流器结构，它直接将
输入交流或直流电压转换成输出交流或直流电压；还有一种则是两级串联变流器结抅，
它通常是先将输入交流或直流电压Uin经过前级高频变流器转换成一个中间直流母线 电压Ubus,再由后级高频变流器将该中间直流母线电压Ubus转换成输出交流或直流电
压U。，如附图1所示。当然，还有多级及多重联结等其他结构。
两级串联的变流器(简称两级变流器)结构应用很多，如在车载和船载逆变器中，
因为铅酸蓄电池电压额定为12VDC或者24VDC,通常就需要用一个高频隔离升压电 路(如推挽DC-DC变流器或全桥DC-DC变流器)先将该低压Uin升高到约400V的 一个直流母线高压U^,再由后级全桥逆变电路将该直流母线高压Ubus逆变成220VAC 的交流电压U。。还有在通信整流模块中，前级通常是通过一个升压功率因数校正电路
将输入巿电电压Uin抬高成一个400V左右的直流高压Ubus,再由后级的隔离式高频变
流器(如正激DC-DC变流器或全桥DC-DC变流器等)将该高压转换成48VDC的电 压U。。这方面的例子很多。
两级变流器的输入电压往往都不是稳定的电压，如单节铅酸蓄电池电压范围为 10VDC-15VDC，而市电电压的波动范围则能宽达176VAC 267VAC。传统的两级变
流器的前级变流器设计成将该不稳定的电压Uin转换成一个稳定的直流电压Ubus。而在
这样宽，甚至更宽的输入电压下，前级变流器的设计很难做到效率优化，同时也影响 了整个系统的效率。另外，对于输出电压可调的两级变流器，如果采用固定中间母线 电压U^的控制方法，则带来了后级变流器工作点无法优化，降低系统效率。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种两级变流器的效率寻优控制方法，它可以通过提出 的控制方法在电路运行过程中调整中间直流母线电压Ubus,使系统工作在优化效率工 作点。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的
一种两级变流器的效率寻优控制方法。两级变流器的前级变流器将输入电压Uin 转换成一个中间直流母线电压Ubus,后级变流器再将该中间直流母线电压Ubus转换成
3预期的输出电压U。。检测电路检测两级变流器的电压电流信号。效率寻优控制算法及 电路接受检测电路的信号，进行效率调整计算，根据计算结果不断调整输出中间母线 电压参考值Uref,直到系统在一定的中间母线电压U^允许调节范围内获得最佳工作 效率。输出中间母线电压参考值l^f用于前级变流器的控制电路，前级变流器的控制 电路应能保证其输出中间母线电压Ubus能跟随参考值Uref而改变。
本发明所述的两级变流器的前级变流器可以是各种单级的不隔离式或高频隔离式
DC-DC或AC-DC变流器；该两级变流器的后级变流器可以是各种单级不隔离式或高 频隔离式DC-DC或DC-AC变流器。
本发明所述的检测电路设有两级变流器输入电压Uin、输入电流ih、输出电压U。、
输出电流i。和中间母线电压ubus检测电路。
效率寻优控制算法及其电路接受检测电路送来的各信号，通过算法后产生新的中
间母线电压参考值Uw,再将该参考值赋予前级变流器的控制电路，待前级变流器调
整稳定后再检测处理各信号，如此不断调整直到在新的中间母线电压Ubus下系统有最 佳的效率。算法需要根据输入电压和输入电流相乘计算得到输入功率Pin，根据输出电 压和输出电流相乘得到输出功率P。ut，再计算系统的效率Tl==P。Ut/Pin。
参见附图2，本发明的具体的控制流程依次如下步骤
当系统稳定状态时，根据初始的中间母线电压参考值U^和测量计算得到相应的
效率Tll,确定扰动量厶U (大于零)。然后将Ureff厶U赋予Uref,作为新的母线电压参 考值。待母线电压Ubus稳定到Uef时，测量计算得到新的稳定情况下的效率112。判断 该效率Tl2是否大于Tl1，并将T12赋予TH,如果效率提高了，则进入流程U);否则就 进入流程(2)。
流程(l)-继续增加中间母线电压参考值将Ure汁AU赋予LW,并判断该新参考 值是否大于了最大参考电压U^—max。如果yeS,则将Uref-AU赋予Uref作为最终值输
出并结束；如果no,则待前级f流器控制使得中间母线电压Ubus稳定到LW后再测量
效率112,判断效率Tl2是否大于111,并将T12赋予TU。如果效率提升了，则返回到流程 (l)开始的地方；如果效率下降了，则将Uref- AU赋予Uef作为最终值输出并结束。 流程(2)-减小中间母线电压的参考值将Uref- AU赋予Uref,并判断该参考值 是否小于了最小参考电压Ur(^n。如果yeS，则将Uref+AU赋予Uref作为最终值输出 并结束；如果IIO，则待前级^流器控制使得中间母线电压Ubus稳定到Uref后再测量效 率112，判断效率Tl2是否大于Tl1，并将T]2赋予Tl1。如果效率提升了，则返回到流程(2) 开始的地方；如果效率下降了，则将U^+AU赋予U^作为最终值输出并结束。
该初始中间母线电压参考值Uref由系统按照常规方法设置； 该扰动电压AU可以是大于零的一个变化值。
本发明的技术效果是传统的两级变流器的中间直流母线电压值Ubus设计成固定 的，这使得前级变流器在输入电压宽范围变化时功率管的控制信号占空比也宽范围变 化，后者后级变流器在输出电压宽范围变化时功率管的控制信号占空比也宽范围变化，这带来了效率无法优化的问题。而采用本发明的效率寻优控制方法可以通过算法调整 中间直流母线电压Ubus,也就是调节前后级变流器的占空比工作点，这使得两级变流 器在一定的中间直流母线电压范围内得到最佳的占空比工作点，达到在不同工况下获 得最佳效率的效果。
图l为传统两级变流器系统结构框图2为效率寻优控制方法的流程图3为本发明的一个具体实施例；
具体实施例方式
以下结合附图3的一个具体实施例对本发明做进一步的详细说明。 参见图3,其为本发明所述的一个釆用了效率寻优控制方法的车载逆变器。电路 主要由以下几部分组成1 12VDC铅酸蓄电池组；2推挽式直流变换器；3全桥逆变 电路；4隔离驱动电路-l; 5隔离驱动电路-2; 6 TMS320C2812处理器；7检测及转 换电路；
所述l 12VDC铅酸蓄电池组电压Uin允许变化范围为10VDC 15VDC;
所述2推挽式直流变换器中功率管Qi和Q2釆用了 5个IRF3205并联，变压器原 副边变比为2: 72， 二极管D广D4采用了 RHRP8120。电感Ls为lmH。电路开关频率 为30kHz。中间母线电容Cbus为1000uF/500VDC,中间母线电压的允许变化范围为 340VDC 480VDC。
所述3全桥逆变电路的功率管Q3 Q6釆用IRG4PC50UD,滤波电感Lf为2mH， 滤波电容Cf为6.8uF。开关频率为18kHz。额定输出电压U。为220VAC。
所述4隔离驱动电路-1的输入是TMS320C2812处理器产生的PWM1和PMW2 信号，输出分别驱动推挽式直流变换器中功率管Qi和Q2。
所述5隔离驱动电路-2的输入是TMS320C2812处理器产生的PWM3， PWM4, PWM5和PWM6信号，输出分别驱动全桥逆变电路的功率管Q3， Q4, Qs和Qs。
所述7检测及转换电路实时检测输入电压Uh,输入电流iin，中间直流母线电压ubus, 输出电压u。，输出电流i。和逆变电感电流^的值并转换输出给TMS320C2812的8内 置A/D转换器。
所述6TMS320C2812处理器中主要包含9效率寻优控制算法；10前级变流器 控制算法；12后级变流控制算法。
所述6 TMS320C2812处理器中的8内置A/D转换器将输入的各模拟信号转换成
数字值。其中，数值输入电压Uin一d,输入电流itaj,中间直流母线电压u^—d,输出电
压u。一d，输出电流i。一d输出给9效一率寻优控制算法:9效率寻优控制算法计i得到中间
母线一电压参考值Uref，输入到IO前级变流器控制算法，IO前级变流器控制算法计算得
到的控制值再输出到内部的11PWM比较单元-1，经其产生并输出前级变流器的PWM1 和PWM2信号；数值输出电压u。d，输出电流i。—d和逆变电感电流^一d输出给12后级变流控制算法，该算法计算得到的控制值再输出到内部的12PWM比较单元-1，经其 产生并输出后级变流器的PWM3, PWM4, PWM5和PWM6信号。 所述的9效率寻优控制算法如下
首先将初始的中间母线电压参考值设定为380VDC。当系统稳定后，测量输入和 输出电压电流，计算系统效率 ，确定参考电压增量ALN5V。然后将UreffAU赋予 Uref,作为新的母线电压参考值。待中间母线电压Ubus稳定到U^时，测量计算得到新
的稳定情况下的效率Tl2。判断该效率Tl2是否大于 ，并将Tl2赋予Tli,如果效率提高
了，则进入流程(l);否则就进入流程(2)。
流程(l)-继续增加中间母线电压参考值将UreffAU赋予Uref,并判断该新参考
值是否大于了最大参考电压U《max=480VDC。如果yes，则将Uref- AU赋予Uref作为
最终值输出并结束；如果IIO, ^待前级变流器控制使得中间母线电压稳定到Uref后再 测量效率Tl2，判断效率Tl2是否大于T^,并将Tl2赋予T]i。如果效率提升了 ，则返回到 流程(l)开始的地方；如果效率下降了，则将Uref-AU赋予Uref作为最终值输出并 结束。
流程(2)-减小中间母线电压的参考值将Uref- AU赋予Uref,并判断该参考值
是否小于了最小参考电压U^—min=340VDC。如果yes,则将Uref + AU赋予LW作为最
终值输出并结束；如果nO,则待前级变流器控制使得中间母线电压稳定到Uref后再测
量效率ri2,判断效率ri2是否大于Tip并将Ti2赋予ru。如果效率提升了，则返回到流
程(2)开始的地方；如果效率下降了，则将Uref+AU赋予Uref作为最终值输出并结束。
在同样lkW负载，输入电压12VDC条件下，测试比较传统的将中间直流母线电 压固定为380VDC的控制方法和本发明所提出的效率寻优控制方法的效率。传统的方 法测试效率为85.7%;而采用本发明后，中间母线电压被调整到了 340VDC，效率提 升到86.1%。
本实例揭示的效率寻优控制方法使得两级变流器可以在稳定工作过程中调整中间 母线电压，得到更高的效率。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。
权利要求
1、一种两级变流器的效率寻优控制方法，其特征是调整前级变流器输出电压的中间母线电压参考值Uref，并将其作为控制电压，通过前级变流器控制电路控制前级变流器的输出电压Ubus达到中间母线电压参考值Uref。
2、 根据权利要求l所述的方法，其特征是按以下步骤设置初始中间母线电压参考值Uref,待系统稳定后检测输入和输出的电压电流值，计算出两级变流器效率ru，确定扰动量AU(X));将Uref+AU赋予Uref,检测计算出稳定后的两级变流器效率Tl2;判断效率T]2是否大于ni，并将Tl2赋予TlP若TlPTll,则进入流程(l),否则进入流程(2 ):流程(1 ):将Uref+AU赋予Uref，并判断U^是否大于最大母线电压参考值U《max,如果yeS,则将Uref-AU赋予Uref作为最终值输出；如果IIO，则再检测计算出稳定后的效率T]2，判断效率T!2是否大于Tl1,并将n2赋 予T1P若币>111,则返回流程(l)开始处；若tl2〈Tl1,则将Uw- AU赋予Uref作为最终值输出；流粗2 ):将Uref - AU赋予Uref，并判断Uref是否小于最小母线电压参考值Uref—min， 如果yes，则将Uref + AU赋予Uref作为最终值输出；如果IIO,则再检测计算出稳定后的效率T！2，判断效率Ti2是否大于ri1,并将化赋 予Tl,，若T^巧，则返回流程(2)开始处；若Tl2〈Tl1,则将Uref+AU赋予LW作为最 终值输出。
全文摘要
一种两级变流器的效率寻优控制方法，其特征是调整前级变流器输出电压的中间母线电压参考值U<sub>ref</sub>，并将其作为控制电压，通过前级变流器控制电路控制前级变流器的输出电压U<sub>bus</sub>达到中间母线电压参考值U<sub>ref</sub>；本发明采用效率寻优控制方法，基于初始中间母线电压U<sub>bus</sub>及其参考值U<sub>ref</sub>和初始效率η<sub>1</sub>，以将U<sub>ref</sub>+ΔU(ΔU＞0)赋予U<sub>ref</sub>的方式来调整中间母线电压U<sub>bus</sub>，检测判断调整后效率η<sub>2</sub>比前次效率η<sub>1</sub>是增加还是减小，根据效率增加的方向决定下一步是继续将U<sub>ref</sub>+ΔU赋予U<sub>ref</sub>还是将U<sub>ref</sub>-ΔU赋予U<sub>ref</sub>以调整母线电压U<sub>bus</sub>，直到两级变流器在一定的中间直流母线电压范围内得到最佳效率，达到在不同工况下获得最佳效率的效果。
文档编号H02M3/335GK101626196SQ20091011591
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者袁义生 申请人:华东交通大学
技术领域：
本发明涉及一种提高两级变流器系统工作效率的控制方法，尤其适合于输入或输 出电压宽范围变化的变流器。
背景技术：
在能源问题极受重视的今天，提高能源的利用效率成为科学研究的重要方向。以 现代电力电子学为基础的高频变流器因为比传统的线性电源具有效率高、体积小的优 点得到了深入广泛的研究应用。
高频变流器可以将一种交流或直流电压转换成另一种交流或直流电压。其拓扑形 式多样，根据其联结结构划分，有两种比较常用 一种是单级变流器结构，它直接将
输入交流或直流电压转换成输出交流或直流电压；还有一种则是两级串联变流器结抅，
它通常是先将输入交流或直流电压Uin经过前级高频变流器转换成一个中间直流母线 电压Ubus,再由后级高频变流器将该中间直流母线电压Ubus转换成输出交流或直流电
压U。，如附图1所示。当然，还有多级及多重联结等其他结构。
两级串联的变流器(简称两级变流器)结构应用很多，如在车载和船载逆变器中，
因为铅酸蓄电池电压额定为12VDC或者24VDC,通常就需要用一个高频隔离升压电 路(如推挽DC-DC变流器或全桥DC-DC变流器)先将该低压Uin升高到约400V的 一个直流母线高压U^,再由后级全桥逆变电路将该直流母线高压Ubus逆变成220VAC 的交流电压U。。还有在通信整流模块中，前级通常是通过一个升压功率因数校正电路
将输入巿电电压Uin抬高成一个400V左右的直流高压Ubus,再由后级的隔离式高频变
流器(如正激DC-DC变流器或全桥DC-DC变流器等)将该高压转换成48VDC的电 压U。。这方面的例子很多。
两级变流器的输入电压往往都不是稳定的电压，如单节铅酸蓄电池电压范围为 10VDC-15VDC，而市电电压的波动范围则能宽达176VAC 267VAC。传统的两级变
流器的前级变流器设计成将该不稳定的电压Uin转换成一个稳定的直流电压Ubus。而在
这样宽，甚至更宽的输入电压下，前级变流器的设计很难做到效率优化，同时也影响 了整个系统的效率。另外，对于输出电压可调的两级变流器，如果采用固定中间母线 电压U^的控制方法，则带来了后级变流器工作点无法优化，降低系统效率。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种两级变流器的效率寻优控制方法，它可以通过提出 的控制方法在电路运行过程中调整中间直流母线电压Ubus,使系统工作在优化效率工 作点。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的
一种两级变流器的效率寻优控制方法。两级变流器的前级变流器将输入电压Uin 转换成一个中间直流母线电压Ubus,后级变流器再将该中间直流母线电压Ubus转换成
3预期的输出电压U。。检测电路检测两级变流器的电压电流信号。效率寻优控制算法及 电路接受检测电路的信号，进行效率调整计算，根据计算结果不断调整输出中间母线 电压参考值Uref,直到系统在一定的中间母线电压U^允许调节范围内获得最佳工作 效率。输出中间母线电压参考值l^f用于前级变流器的控制电路，前级变流器的控制 电路应能保证其输出中间母线电压Ubus能跟随参考值Uref而改变。
本发明所述的两级变流器的前级变流器可以是各种单级的不隔离式或高频隔离式
DC-DC或AC-DC变流器；该两级变流器的后级变流器可以是各种单级不隔离式或高 频隔离式DC-DC或DC-AC变流器。
本发明所述的检测电路设有两级变流器输入电压Uin、输入电流ih、输出电压U。、
输出电流i。和中间母线电压ubus检测电路。
效率寻优控制算法及其电路接受检测电路送来的各信号，通过算法后产生新的中
间母线电压参考值Uw,再将该参考值赋予前级变流器的控制电路，待前级变流器调
整稳定后再检测处理各信号，如此不断调整直到在新的中间母线电压Ubus下系统有最 佳的效率。算法需要根据输入电压和输入电流相乘计算得到输入功率Pin，根据输出电 压和输出电流相乘得到输出功率P。ut，再计算系统的效率Tl==P。Ut/Pin。
参见附图2，本发明的具体的控制流程依次如下步骤
当系统稳定状态时，根据初始的中间母线电压参考值U^和测量计算得到相应的
效率Tll,确定扰动量厶U (大于零)。然后将Ureff厶U赋予Uref,作为新的母线电压参 考值。待母线电压Ubus稳定到Uef时，测量计算得到新的稳定情况下的效率112。判断 该效率Tl2是否大于Tl1，并将T12赋予TH,如果效率提高了，则进入流程U);否则就 进入流程(2)。
流程(l)-继续增加中间母线电压参考值将Ure汁AU赋予LW,并判断该新参考 值是否大于了最大参考电压U^—max。如果yeS,则将Uref-AU赋予Uref作为最终值输
出并结束；如果no,则待前级f流器控制使得中间母线电压Ubus稳定到LW后再测量
效率112,判断效率Tl2是否大于111,并将T12赋予TU。如果效率提升了，则返回到流程 (l)开始的地方；如果效率下降了，则将Uref- AU赋予Uef作为最终值输出并结束。 流程(2)-减小中间母线电压的参考值将Uref- AU赋予Uref,并判断该参考值 是否小于了最小参考电压Ur(^n。如果yeS，则将Uref+AU赋予Uref作为最终值输出 并结束；如果IIO，则待前级^流器控制使得中间母线电压Ubus稳定到Uref后再测量效 率112，判断效率Tl2是否大于Tl1，并将T]2赋予Tl1。如果效率提升了，则返回到流程(2) 开始的地方；如果效率下降了，则将U^+AU赋予U^作为最终值输出并结束。
该初始中间母线电压参考值Uref由系统按照常规方法设置； 该扰动电压AU可以是大于零的一个变化值。
本发明的技术效果是传统的两级变流器的中间直流母线电压值Ubus设计成固定 的，这使得前级变流器在输入电压宽范围变化时功率管的控制信号占空比也宽范围变 化，后者后级变流器在输出电压宽范围变化时功率管的控制信号占空比也宽范围变化，这带来了效率无法优化的问题。而采用本发明的效率寻优控制方法可以通过算法调整 中间直流母线电压Ubus,也就是调节前后级变流器的占空比工作点，这使得两级变流 器在一定的中间直流母线电压范围内得到最佳的占空比工作点，达到在不同工况下获 得最佳效率的效果。
图l为传统两级变流器系统结构框图2为效率寻优控制方法的流程图3为本发明的一个具体实施例；
具体实施例方式
以下结合附图3的一个具体实施例对本发明做进一步的详细说明。 参见图3,其为本发明所述的一个釆用了效率寻优控制方法的车载逆变器。电路 主要由以下几部分组成1 12VDC铅酸蓄电池组；2推挽式直流变换器；3全桥逆变 电路；4隔离驱动电路-l; 5隔离驱动电路-2; 6 TMS320C2812处理器；7检测及转 换电路；
所述l 12VDC铅酸蓄电池组电压Uin允许变化范围为10VDC 15VDC;
所述2推挽式直流变换器中功率管Qi和Q2釆用了 5个IRF3205并联，变压器原 副边变比为2: 72， 二极管D广D4采用了 RHRP8120。电感Ls为lmH。电路开关频率 为30kHz。中间母线电容Cbus为1000uF/500VDC,中间母线电压的允许变化范围为 340VDC 480VDC。
所述3全桥逆变电路的功率管Q3 Q6釆用IRG4PC50UD,滤波电感Lf为2mH， 滤波电容Cf为6.8uF。开关频率为18kHz。额定输出电压U。为220VAC。
所述4隔离驱动电路-1的输入是TMS320C2812处理器产生的PWM1和PMW2 信号，输出分别驱动推挽式直流变换器中功率管Qi和Q2。
所述5隔离驱动电路-2的输入是TMS320C2812处理器产生的PWM3， PWM4, PWM5和PWM6信号，输出分别驱动全桥逆变电路的功率管Q3， Q4, Qs和Qs。
所述7检测及转换电路实时检测输入电压Uh,输入电流iin，中间直流母线电压ubus, 输出电压u。，输出电流i。和逆变电感电流^的值并转换输出给TMS320C2812的8内 置A/D转换器。
所述6TMS320C2812处理器中主要包含9效率寻优控制算法；10前级变流器 控制算法；12后级变流控制算法。
所述6 TMS320C2812处理器中的8内置A/D转换器将输入的各模拟信号转换成
数字值。其中，数值输入电压Uin一d,输入电流itaj,中间直流母线电压u^—d,输出电
压u。一d，输出电流i。一d输出给9效一率寻优控制算法:9效率寻优控制算法计i得到中间
母线一电压参考值Uref，输入到IO前级变流器控制算法，IO前级变流器控制算法计算得
到的控制值再输出到内部的11PWM比较单元-1，经其产生并输出前级变流器的PWM1 和PWM2信号；数值输出电压u。d，输出电流i。—d和逆变电感电流^一d输出给12后级变流控制算法，该算法计算得到的控制值再输出到内部的12PWM比较单元-1，经其 产生并输出后级变流器的PWM3, PWM4, PWM5和PWM6信号。 所述的9效率寻优控制算法如下
首先将初始的中间母线电压参考值设定为380VDC。当系统稳定后，测量输入和 输出电压电流，计算系统效率 ，确定参考电压增量ALN5V。然后将UreffAU赋予 Uref,作为新的母线电压参考值。待中间母线电压Ubus稳定到U^时，测量计算得到新
的稳定情况下的效率Tl2。判断该效率Tl2是否大于 ，并将Tl2赋予Tli,如果效率提高
了，则进入流程(l);否则就进入流程(2)。
流程(l)-继续增加中间母线电压参考值将UreffAU赋予Uref,并判断该新参考
值是否大于了最大参考电压U《max=480VDC。如果yes，则将Uref- AU赋予Uref作为
最终值输出并结束；如果IIO, ^待前级变流器控制使得中间母线电压稳定到Uref后再 测量效率Tl2，判断效率Tl2是否大于T^,并将Tl2赋予T]i。如果效率提升了 ，则返回到 流程(l)开始的地方；如果效率下降了，则将Uref-AU赋予Uref作为最终值输出并 结束。
流程(2)-减小中间母线电压的参考值将Uref- AU赋予Uref,并判断该参考值
是否小于了最小参考电压U^—min=340VDC。如果yes,则将Uref + AU赋予LW作为最
终值输出并结束；如果nO,则待前级变流器控制使得中间母线电压稳定到Uref后再测
量效率ri2,判断效率ri2是否大于Tip并将Ti2赋予ru。如果效率提升了，则返回到流
程(2)开始的地方；如果效率下降了，则将Uref+AU赋予Uref作为最终值输出并结束。
在同样lkW负载，输入电压12VDC条件下，测试比较传统的将中间直流母线电 压固定为380VDC的控制方法和本发明所提出的效率寻优控制方法的效率。传统的方 法测试效率为85.7%;而采用本发明后，中间母线电压被调整到了 340VDC，效率提 升到86.1%。
本实例揭示的效率寻优控制方法使得两级变流器可以在稳定工作过程中调整中间 母线电压，得到更高的效率。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。
权利要求
1、一种两级变流器的效率寻优控制方法，其特征是调整前级变流器输出电压的中间母线电压参考值Uref，并将其作为控制电压，通过前级变流器控制电路控制前级变流器的输出电压Ubus达到中间母线电压参考值Uref。
2、 根据权利要求l所述的方法，其特征是按以下步骤设置初始中间母线电压参考值Uref,待系统稳定后检测输入和输出的电压电流值，计算出两级变流器效率ru，确定扰动量AU(X));将Uref+AU赋予Uref,检测计算出稳定后的两级变流器效率Tl2;判断效率T]2是否大于ni，并将Tl2赋予TlP若TlPTll,则进入流程(l),否则进入流程(2 ):流程(1 ):将Uref+AU赋予Uref，并判断U^是否大于最大母线电压参考值U《max,如果yeS,则将Uref-AU赋予Uref作为最终值输出；如果IIO，则再检测计算出稳定后的效率T]2，判断效率T!2是否大于Tl1,并将n2赋 予T1P若币>111,则返回流程(l)开始处；若tl2〈Tl1,则将Uw- AU赋予Uref作为最终值输出；流粗2 ):将Uref - AU赋予Uref，并判断Uref是否小于最小母线电压参考值Uref—min， 如果yes，则将Uref + AU赋予Uref作为最终值输出；如果IIO,则再检测计算出稳定后的效率T！2，判断效率Ti2是否大于ri1,并将化赋 予Tl,，若T^巧，则返回流程(2)开始处；若Tl2〈Tl1,则将Uref+AU赋予LW作为最 终值输出。
全文摘要
一种两级变流器的效率寻优控制方法，其特征是调整前级变流器输出电压的中间母线电压参考值U<sub>ref</sub>，并将其作为控制电压，通过前级变流器控制电路控制前级变流器的输出电压U<sub>bus</sub>达到中间母线电压参考值U<sub>ref</sub>；本发明采用效率寻优控制方法，基于初始中间母线电压U<sub>bus</sub>及其参考值U<sub>ref</sub>和初始效率η<sub>1</sub>，以将U<sub>ref</sub>+ΔU(ΔU＞0)赋予U<sub>ref</sub>的方式来调整中间母线电压U<sub>bus</sub>，检测判断调整后效率η<sub>2</sub>比前次效率η<sub>1</sub>是增加还是减小，根据效率增加的方向决定下一步是继续将U<sub>ref</sub>+ΔU赋予U<sub>ref</sub>还是将U<sub>ref</sub>-ΔU赋予U<sub>ref</sub>以调整母线电压U<sub>bus</sub>，直到两级变流器在一定的中间直流母线电压范围内得到最佳效率，达到在不同工况下获得最佳效率的效果。
文档编号H02M3/335GK101626196SQ20091011591
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者袁义生 申请人:华东交通大学
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