一種直流轉(zhuǎn)換方法及直流轉(zhuǎn)換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電流及電壓閉環(huán)控制領(lǐng)域,具體而言涉及一種直流-直流轉(zhuǎn)換方法和直流-直流轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)
[0002] 電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池輸出電壓和電機(jī)額定電壓及車(chē)載電子設(shè)備控制電壓不同,若想讓蓄電池給電機(jī)或車(chē)載電子設(shè)備供電就需要對(duì)蓄電池輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換,通常采用直流-直流轉(zhuǎn)換電路。
[0003] 其中,蓄電池的輸出電壓,即直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸入電壓為Uin,直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓為Uout。
[0004] 通常而言,Uout=k*Uin,其中k為轉(zhuǎn)換系數(shù),可以被人工設(shè)定和調(diào)整,以使輸出電壓Uout達(dá)到所需要的值,并且輸出電壓Uout需要保持穩(wěn)定。
[0005] 然而,輸入電壓為Uin并非一個(gè)恒定的值,這是因?yàn)?,隨著蓄電池的使用,蓄電池的輸出電壓會(huì)逐漸降低,并且,環(huán)境氣溫對(duì)蓄電池的輸出電壓也具有一定影響,低溫時(shí)蓄電池輸出電壓較低,溫度高時(shí)蓄電池輸出電壓較高;此外,車(chē)輛行駛過(guò)程中的振動(dòng),以及其他一些不確定因素,對(duì)直流-直流轉(zhuǎn)換電路的工作過(guò)程也會(huì)造成一定的干擾,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換系數(shù)k會(huì)有一定范圍的波動(dòng)。上述因素疊加在一起,使得輸出電壓Uout也會(huì)產(chǎn)生一定的波動(dòng),這種波動(dòng)既具有總體的變化趨勢(shì),又具有一定的隨機(jī)性。
[0006] 為了保證電機(jī)或車(chē)載電子設(shè)備的工作電壓,即直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓Uout基本恒定,需要對(duì)直流-直流轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行閉環(huán)控制。
[0007] 所述閉環(huán)也叫反饋控制系統(tǒng),是將系統(tǒng)輸出量的測(cè)量值與所期望的給定值相比較,由此產(chǎn)生一個(gè)偏差信號(hào),利用此偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,使輸出值盡量接近于期望值。
[0008] 具體而言,傳統(tǒng)的閉環(huán)控制方法,主要步驟為:設(shè)定閉環(huán)上限和下限,若輸出電壓Uout大于等于閉環(huán)上限,則降低轉(zhuǎn)換系數(shù)k,若輸出電壓Uout小于等于閉環(huán)下限,則升高轉(zhuǎn)換系數(shù)k。
[0009] 傳統(tǒng)方法,原理簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),但是也具有一些弊端。因?yàn)檩敵鲭妷篣out一旦觸及閉環(huán)的上限或下限,就會(huì)立即對(duì)轉(zhuǎn)換系數(shù)k進(jìn)行降低或升高,可能導(dǎo)致輸出電壓Uout跳變頻繁,偶然因素導(dǎo)致的單次采樣結(jié)果超標(biāo),會(huì)引起不必要的修正過(guò)程,且輸出電壓Uout修正時(shí)幅度變化不夠平穩(wěn),容易對(duì)用電器產(chǎn)生沖擊,影響用電器的壽命。
[0010] 如果輸出電壓Uout的偏移具有一定規(guī)律,可以根據(jù)規(guī)律提前預(yù)測(cè)輸出電壓Uout,并提前修正轉(zhuǎn)換系數(shù)k,以避免輸出電壓Uout觸及閉環(huán)的上限或下限,使輸出電壓Uout更加穩(wěn)定。但由于輸出電壓Uout的波動(dòng)具有不確定性,這種方法不能在所有場(chǎng)合通用。
發(fā)明內(nèi)容
[0011] 為此,本發(fā)明創(chuàng)造的主要目的在于提供一種直流-直流轉(zhuǎn)換方法和直流-直流轉(zhuǎn)換器,以達(dá)到如下目的:使得閉環(huán)控制過(guò)程中,被控制值(如電壓、電流等)變化過(guò)程更為平緩溫和,減緩被控制值的波動(dòng),被控制值也能夠更好地維持在設(shè)定值附近。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一樣態(tài),一種基于蒙特卡洛方法的閉環(huán)控制方法,包括以下步驟:設(shè)輸入值為Uin,輸出值Uout,轉(zhuǎn)換系數(shù)為k,閉環(huán)下限為U0,閉環(huán)標(biāo)準(zhǔn)值為U1,閉環(huán)上限為U2;已知Uout=k*Uin,其中k可以被人工設(shè)定和調(diào)整,以使輸出值Uout達(dá)到所需要的值;每隔隨機(jī)時(shí)間間隔t,采集一次輸出值Uout,從采集第n次起,比較采集到的最近n個(gè)Uout與U1的大小,設(shè)大于U1的Uout的個(gè)數(shù)為a,小于U1的Uout的個(gè)數(shù)為b;如果a>b,調(diào)整因子c=(a-b)/n*(U2-U1)/(U2-U0),設(shè)置k=(1-c)*k;或者如果a