基于MPC的耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器功率均衡解耦控制策略

作     者：樊启高 刘柳 毕恺韬 艾建 Fan Qigao;Liu Liu;Bi Kaitao;Ai Jian

作者机构：江南大学物联网工程学院无锡214122 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：328-337页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51807079) 江苏省自然科学基金(BK20200623) 博士后科学基金(2020M681692) 

主　　题：飞跨电容 双向DC/DC变换器 耦合电感 模型预测 功率均衡解耦控制 

摘      要：耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得到包括电感电流和飞跨电容电压等6个控制变量的解耦控制方法。在此基础上,提出基于MPC的功率均衡解耦控制策略。同时,为降低MPC算法的运算负荷,根据解耦控制模型重构模型预测价值函数,实现各控制变量独立动态寻优,使系统能在稳定控制输出电压及飞跨电容电压的同时,实现两相耦合电感的功率均衡控制。最后,通过理论分析及实验对所提策略进行有效验证。