一种光伏储能LLC变换器智能同步整流控制装置和方法与流程

文档序号:31885910发布日期:2022-10-22 00:21阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种光伏储能llc变换器智能同步整流控制装置,包括llc谐振变换器、采样电路、原边驱动电路、dsp控制器、arm控制器、副边驱动电路、单刀双掷开关,其特征在于:所述llc谐振变换器包括原边半桥变换电路、谐振电路、副边全波整流电路;所述原边半桥变换电路包括上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2,上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2的中点与谐振电感l
r
一端相连接;所述谐振电路包括谐振电感l
r
、变压器和谐振电容c
r
,所述谐振电容c
r
与谐振电感l
r
的左端相连接,谐振电感l
r
右端与变压器的激磁电感l
m
上端相连接;所述变压器包含激磁电感l
m
,与下桥臂开关管q2相连接;所述副边全波整流电路包括开关管s1和开关管s2,带中心抽头的变压器中点连接输出电容c
o
和负载r
o
,带中心抽头的变压器上端与副边全波整流电路上管的gan漏极相连接,带中心抽头的变压器下端与副边全波整流电路下管的gan漏极相连接;副边全波整流电路上管gan的源极与副边全波整流电路下管的gan源极连接在一起,并于输出电容和输出负载的地极相连接。2.根据权利要求1所述的一种光伏储能llc变换器智能同步整流控制装置,其特征在于:所述采样电路与dsp控制器相连接,通过采集输出电压和输出电流,将信号传递给dsp控制器的adc中,并在dsp控制器中将采样信号进行运算,得到实际的电压电流值;所述原边驱动电路的驱动信号与dsp控制器相连接,通过接收dsp控制器中的pwm信号,将驱动信号放大并隔离输送至gan的控制引脚;所述副边驱动电路分别与dsp控制器和arm控制器相连接,通过接收dsp控制器和arm控制器的pwm信号,并将信号输出至单刀双掷开关。3.根据权利要求1所述的一种光伏储能llc变换器智能同步整流控制装置,其特征在于:所述单刀双掷开关,一边与dsp控制器相连接的副边驱动电路连接,一边与arm控制器相连接的副边驱动电路相连接,一边与副边的gan控制引脚相连接。4.根据权利要求1所述的一种光伏储能llc变换器智能同步整流控制装置,其特征在于:所述开关管q1和q2,s1和s2均为gan管。5.根据权利要求1所述的一种光伏储能llc变换器智能同步整流控制装置,其特征在于:所述llc谐振变换器正常工作时,主要控制步骤如下:(1)采样电路将输出电流i
o
、输出电压v
o
以及输出母线电压v
in
输入至dsp控制器中;该信号在dsp控制器中经过pi算法之后,得到原边驱动信号;原边驱动信号经过信号隔离电路之后输入给原边的gan管,实现对输出电流i
o
、输出电压v
o
的控制;(2)利用采样得到的电压、电流信号,计算输出等效负载,并依据pi调节器计算出开关频率,并计算同步整流时间;(3)利用信号传输,将采样得到的输出电流i
o
、输出电压v
o
以及输出母线电压v
in
、等效负载都传输给arm控制器,在arm控制器中,运用神经元网络算法,计算出副边的同步整流时间;(4)利用单刀双掷开关,在arm控制器中计算出的同步整流时间等于dsp控制器中计算出的同步整流时间之后,采用arm控制器中输出的副边驱动信号;(5)同步整流管s1和s2开通时刻与原边开关管q1和q2相同,但关断时间由计算出的同步整流时间决定。6.如权利要求1所述的一种光伏储能llc变换器智能同步整流控制装置的控制算法,其特征在于:所述算法在arm控制器中运行,依据dsp中传输过来的信号,运用神经元网络算
法,计算sr管的开通时间;其神经元网络的sr导通函数简单计算模型为:预测函数:h
θ
(x)=θ0+θ1x;在上式中h
θ
(x)表述sr管导通时间预测的值,x表示负载大小,θ0和θ1表示预测系数;代价函数:在上式中,求出最小的j(θ0,θ1),其中,m表示数据集的大小,h
θ
(x
(i)
)表示第i个数据的预测值,而y
(i)
表示第i个数据的确切导通时间;求解最小j(θ0,θ1)需要用到梯度下降函数:在上式中,α表示学习速率。

技术总结
本发明涉及一种光伏储能LLC变换器智能同步整流控制装置和方法,属于电力电子变换器技术领域。该方法应用在LLC变换器之中,通过建立神经元网络模型,在微控制器中计算包含开关频率和输出负载的同步整流导通时间。对于LLC谐振变换器原边和副边管子的开通时间是一致的,其SR管的关断时间是神经元网络计算得到的。电路控制单元包括DSP控制器、ARM控制器、采样电路、隔离驱动电路等。该方法实现了LLC变换器单向高效率运行,具有高可靠性、高功率密度和高效率等优势。效率等优势。效率等优势。


技术研发人员:王亚波
受保护的技术使用者:江苏东润智联科技有限公司
技术研发日:2022.07.27
技术公布日:2022/10/21
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