恭喜天津大學(xué)張云獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)恭喜天津大學(xué)申請的專利一種四開關(guān)Buck-Boost變換器多自由度最優(yōu)化控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN116722744B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202310451719.6,技術(shù)領(lǐng)域涉及:H02M3/158;該發(fā)明授權(quán)一種四開關(guān)Buck-Boost變換器多自由度最優(yōu)化控制方法是由張云;荊世宏;魏逸航;王澤平;朱新山設(shè)計研發(fā)完成,并于2023-04-25向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本一種四開關(guān)Buck-Boost變換器多自由度最優(yōu)化控制方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明公開了一種四開關(guān)Buck?Boost變換器多自由度最優(yōu)化控制方法,屬于電力電子技術(shù)中的功率變換技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)中,傳統(tǒng)的分模式切換控制方法存在切換點非連續(xù)、增益非線性、不能軟開關(guān)等問題。近年來提出的一些新型控制方法雖能實現(xiàn)軟開關(guān),但需要記錄大量的多維數(shù)據(jù)表,且依賴專用于零電壓開通ZVS電流檢測的硬件電流傳感器。本發(fā)明提出了一種四開關(guān)Buck?Boost變換器多自由度最優(yōu)化控制方法,該方法以實現(xiàn)全部開關(guān)管零電壓開通、最小電感電流平均值為約束,以最小化電感電流均方根值為目標(biāo)函數(shù),求解任意輸入電壓和負(fù)載電流下的Buck半橋占空比、Boost半橋占空比、兩半橋移相占空比、開關(guān)頻率的最優(yōu)組合。該方法無需串聯(lián)接入專用于檢測零電壓開通電流值的電流傳感器和比較電路即可實現(xiàn)全部開關(guān)管的零電壓開通,節(jié)省了傳感器數(shù)量。且無需記錄多維數(shù)據(jù)表,有效節(jié)省了微控制器的存儲空間。該方法還實現(xiàn)了最小電感電流均方根值,大幅減小了開關(guān)器件的通態(tài)損耗。
本發(fā)明授權(quán)一種四開關(guān)Buck-Boost變換器多自由度最優(yōu)化控制方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種四開關(guān)Buck-Boost變換器多自由度最優(yōu)化控制方法,所述四開關(guān)Buck-Boost變換器由4個開關(guān)管、1個電感、2個電容構(gòu)成,其中開關(guān)管S1和S2構(gòu)成左Buck半橋,開關(guān)管S3和S4構(gòu)成右Boost半橋,電感L連接在兩個半橋的中點,電容C1和C2分別并聯(lián)在輸入側(cè)和輸出側(cè);其特征在于,所述控制方法包括如下步驟:1選擇Buck半橋占空比D1、Boost半橋占空比D2、兩個半橋的移相占空比開關(guān)頻率fs作為四開關(guān)Buck-Boost變換器的控制自由度;2建立開關(guān)管零電壓開通ZVS約束和最小電感電流平均值約束條件,依據(jù)這兩種約束來篩選最優(yōu)電感電流形狀;3以最小電感電流均方根值RMS為目標(biāo)函數(shù),以ZVS條件、最優(yōu)電感電流形狀的數(shù)學(xué)條件、增益關(guān)系和頻率范圍作為約束條件,建立并求解最優(yōu)化問題;4記錄求解得到的不同輸入輸出條件下的最優(yōu)可控自由度組合,離線繪制各輸入輸出量和各自由度間的關(guān)系曲線并記錄各曲線的轉(zhuǎn)折點坐標(biāo)值和分段擬合多項式的數(shù)學(xué)表達(dá)式;5將轉(zhuǎn)折點坐標(biāo)值數(shù)據(jù)和擬合多項式的數(shù)學(xué)表達(dá)式寫入控制器中,控制器依據(jù)實時采集的變換器輸入輸出量,求得最優(yōu)控制自由度組合,再經(jīng)過調(diào)制環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號以控制四開關(guān)變換器,實現(xiàn)軟開關(guān)、高效率、簡化計算的目的。
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