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] 電動汽車的蓄電池輸出電壓和電機額定電壓及車載電子設(shè)備控制電壓不同,若想讓蓄電池給電機或車載電子設(shè)備供電就需要對蓄電池輸出電壓進行轉(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并非一個恒定的值,這是因為,隨著蓄電池的使用,蓄電池的輸出電壓會逐漸降低,并且,環(huán)境氣溫對蓄電池的輸出電壓也具有一定影響,低溫時蓄電池輸出電壓較低,溫度高時蓄電池輸出電壓較高;此外,車輛行駛過程中的振動,以及其他一些不確定因素,對直流-直流轉(zhuǎn)換電路的工作過程也會造成一定的干擾,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換系數(shù)k會有一定范圍的波動。上述因素疊加在一起,使得輸出電壓Uout也會產(chǎn)生一定的波動,這種波動既具有總體的變化趨勢,又具有一定的隨機性。
[0006] 為了保證電機或車載電子設(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,需要對直流-直流轉(zhuǎn)換過程進行閉環(huán)控制。
[0007] 所述閉環(huán)也叫反饋控制系統(tǒng),是將系統(tǒng)輸出量的測量值與所期望的給定值相比較,由此產(chǎn)生一個偏差信號,利用此偏差信號進行調(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,原理簡單,易于實現(xiàn),但是也具有一些弊端。因為輸出電壓Uout一旦觸及閉環(huán)的上限或下限,就會立即對轉(zhuǎn)換系數(shù)k進行降低或升高,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,會引起不必要的修正過程,且輸出電壓Uout修正時幅度變化不夠平穩(wěn),容易對用電器產(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的波動具有不確定性,這種方法不能在所有場合通用。
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,以達到如下目的:使得閉環(huán)控制過程中,被控制值(如電壓、電流等)變化過程更為平緩溫和,減緩被控制值的波動,被控制值也能夠更好地維持在設(shè)定值附近。
[0012] 為實現(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)標準值為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達到所需要的值;每隔隨機時間間隔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Uout與U1的大小,設(shè)大于U1的Uout的個數(shù)為a,小于U1的Uout的個數(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