考虑母线电压稳定的双向DC-DC变换器模型预测电流控制

作者：陈雄春; 刘偲艳; 钟永

来源：电工技术, 2023, (18): 84-88.

DOI：10.19768/j.cnki.dgjs.2023.18.024

• 氢燃料电池
• 双向DC-DC变换器
• 模型预测控制
• 直流母线电压
• 电流纹波

针对氢燃料电池汽车在负载突变情况下动态响应慢、直流输出电压不稳定等问题，提出一种交错并联双向DC-DC变换器(BDC)方案及一种考虑母线电压稳定的改进模型预测电流控制方法。首先对BDC变换器工作原理进行详细分析，得出传递函数并对传递函数进行z变换。然后考虑系统电压、电流跟踪情况对成本函数进行优化设计，通过求解最优控制变量实现提高系统响应速度和降低输出电流纹波以及平衡母线电压的控制目标。MATLAB/Simulink仿真及45 kW样机实验对比显示，PI控制与所提出的控制方法响应时间分别为0.05 s、0.01 s,电压超调分别为12.5 V、1.5 V,表明所提出的控制方法能很好地改善系统动态响应和输出性能。