双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置

摘要

本发明公开了双向DC/DC变换器级联系统的控制方法和装置，当接收到第一切换指令时，控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行，控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，当满足第一预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当接收到第二切换指令时，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行，控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，当满足第二预设条件时，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。本发明公开的控制方法和装置，实现了双向DC/DC变换器级联系统的运行模式的自由切换，并且可以避免中间级母线电容在切换过程中因电流过大出现损坏现象。

权利要求

1.一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，其特征在于，所述控制方法包括：在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；

在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到第一切换指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到第二切换指令时，执行以下步骤：控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；

当满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；

其中，所述第一预设条件为所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值，或者为所述双向DC/DC变换器级联系统的中间级母线的电压达到第一电压阈值；所述第二预设条件为所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后的时间达到第二时间阈值，或者为所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。

2.根据权利要求1所述的控制方法，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，其特征在于，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

4.根据权利要求1所述的控制方法，所述第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池，其特征在于，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，所述控制方法还包括以下步骤：检测所述蓄电池的电压；

当所述蓄电池的电压大于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制；

当所述蓄电池的电压小于或等于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

5.一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，其特征在于，所述控制装置包括：控制指令获取单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；

第一控制单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当所述控制指令获取单元接收到第一切换指令时，控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

第二控制单元，用于在所述第一控制单元控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

第三控制单元，用于在所述第二控制单元控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

第四控制单元，用于在满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

第五控制单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当所述控制指令获取单元接收到第二切换指令时，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

第六控制单元，用于在所述第五控制单元控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

第七控制单元，用于在所述第六控制单元控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；

第八控制单元，用于在满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；

其中，所述第一预设条件为所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值，或者为所述双向DC/DC变换器级联系统的中间级母线的电压达到第一电压阈值；所述第二预设条件为所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后的时间达到第二时间阈值，或者为所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。

6.根据权利要求5所述的控制装置，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，其特征在于，所述控制装置还包括第九控制单元，所述第九控制单元用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括第十控制单元，所述第十控制单元用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

8.根据权利要求5所述的控制装置，所述第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池，其特征在于，所述控制装置还包括第十一控制单元，所述第十一控制单元在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，检测所述蓄电池的电压，当所述蓄电池的电压大于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当所述蓄电池的电压小于或等于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

说明书

双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置

技术领域

[0001] 本发明属于供电控制技术领域，尤其涉及双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置。

背景技术

[0002] 现有的双向DC/DC变换器一般采用单级结构，或单路工作，或并联工作，拓扑结构和控制方法相对简单，但也存在着低升压比及效率低的限制。在高升压比时，对器件的要求会比较高，器件的自身损耗又会降低系统的效率。由于器件本身的限制，双向DC/DC变换器的升压比无法做到很高，不能满足高升压比的要求。考虑到单级双向DC/DC变换器的变压比有限，通过级联结构实现高变压比成为解决此问题的优选方案。

[0003] 目前出现的双向DC/DC变换器级联系统，由第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器构成，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侧，两级双向DC/DC变换器均可为非隔离的两电平结构或多电平结构。其基本结构如图1所示：C为中间级母线电容，VM为中间级母线电容C上的电压，也就是中间级母线的电压，Ka和Kb为第一级双向DC/DC变换器的接入开关（需要说明的是，第一级双向DC/DC变换器的接入开关的数量与第一级双向DC/DC变换器包含的拓扑的数量一致，若第一级双向DC/DC变换器为m路并联，则包含m个接入开关），Cbus为高压侧母线电容，Kc为Cbus的缓起开关，D1为二极管，R1为缓起电阻。

[0004] 双向DC/DC变换器级联系统的结构相对简单，易于扩展，但双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行需要可靠的控制方法来支撑。如何对双向DC/DC变换器级联系统进行运行模式切换控制，以使其可靠运行，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供双向DC/DC变换器级联系统的控制方法及控制装置，以实现运行模式切换，保证双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0007] 本发明公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制方法包括：

[0008] 在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；

[0009] 在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到第一切换指令时，执行以下步骤：

[0010] 控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

[0011] 控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

[0012] 控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

[0013] 当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

[0014] 在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到第二切换指令时，执行以下步骤：

[0015] 控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

[0016] 控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

[0017] 控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；

[0018] 当满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0019] 优选的，双向DC/DC变换器级联系统中，第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，在上述控制方法中，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0020] 优选的，在上述控制方法中，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

[0021] 优选的，在上述控制方法中，所述第一预设条件为所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值，或者为所述双向DC/DC变换器级联系统的中间级母线的电压达到第一电压阈值；所述第二预设条件为所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后的时间达到第二时间阈值，或者为所述中间级母线的电压达到第二电压阈值。

[0022] 优选的，双向DC/DC变换器级联系统中的第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池，在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，上述控制方法还包括以下步骤：检测所述蓄电池的电压；当所述蓄电池的电压大于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制；当所述蓄电池的电压小于或等于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0023] 另一方面，本发明公开一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，所述双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，所述第一级双向DC/DC变换器为低压侧，所述第二级双向DC/DC变换器为高压侧，所述控制装置包括：

[0024] 控制指令获取单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令；

[0025] 第一控制单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当所述控制指令获取单元接收到第一切换指令时，控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

[0026] 第二控制单元，用于在所述第一控制单元控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

[0027] 第三控制单元，用于在所述第二控制单元控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

[0028] 第四控制单元，用于在满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

[0029] 第五控制单元，用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当所述控制指令获取单元接收到第二切换指令时，控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；

[0030] 第六控制单元，用于在所述第五控制单元控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；

[0031] 第七控制单元，用于在所述第六控制单元控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制所述第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动；

[0032] 第八控制单元，用于在满足第二预设条件时，控制所述第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0033] 优选的，所述第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接至逆变器，所述逆变器的输出端能够连接至电网或负载，上述控制装置还包括第九控制单元，所述第九控制单元用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0034] 优选的，上述控制装置还包括第十控制单元，所述第十控制单元用于在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制所述第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制所述第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；当满足第一预设条件时，控制所述第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对所述第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

[0035] 优选的，所述第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池，上述控制装置还包括第十一控制单元，所述第十一控制单元在所述双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，检测所述蓄电池的电压，当所述蓄电池的电压大于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当所述蓄电池的电压小于或等于所述蓄电池的浮充电压时，对所述第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0036] 由此可见，本发明的有益效果为：本发明上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法和控制装置，实现了级联系统在两级降压模式和两级升压模式之间的自由切换，并且在切换过程中，中间级母线电压为受控状态，可避免对中间级母线电容产生冲击，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。

附图说明

[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0038] 图1为一种双向DC/DC变换器级联系统的结构示意图；

[0039] 图2为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图；

[0040] 图3为双向DC/DC变换器级联系统的一种应用场景的示意图；

[0041] 图4为本发明一实例公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图；

[0042] 图5为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置的结构示意图；

[0043] 图6为本发明公开的另一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

[0044] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0045] 本发明公开了一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，以实现运行模式切换，保证双向DC/DC变换器级联系统的可靠运行。

[0046] 在本发明中，双向DC/DC变换器级联系统的结构可以参见图1，这里仅进行简要说明，双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侧。

[0047] 这里需要说明的是，为了便于描述，本申请中将双向DC/DC变换器级联系统简写为级联系统，本申请中出现的级联系统即为双向DC/DC变换器级联系统。

[0048] 参见图2，图2为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图。该控制方法包括：

[0049] 步骤S1：在双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令。

[0050] 实施中，可以多种形式启动双向DC/DC变换器级联系统。双向DC/DC变换器级联系统在完成启动之后，可以运行于两级降压模式或者两级升压模式。在双向DC/DC变换器级联系统运行过程中，级联系统的控制装置实时接收外部输入的控制指令。控制指令包括用于指示将级联系统的运行模式切换为两级升压模式的第一切换指令，以及用于指示将级联系统的运行模式切换为两级降压模式的第二切换指令，当然还包括其他控制指令。

[0051] 当双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式时，如果接收到了第一切换指令，则需响应该第一切换指令，将双向DC/DC变换器级联系统切换至两级升压模式，此时要执行步骤S2至步骤S5。当双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式时，如果接收到了第二切换指令，则需响应给第二切换指令，将双向DC/DC变换器级联系统切换至两级降压模式，此时要执行步骤S6至步骤S9。

[0052] 步骤S2：在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到第一切换指令时，控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。

[0053] 控制装置控制第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。此时，第二级双向DC/DC变换器仍然运行于降压模式，以保持中间级母线电压的稳定。

[0054] 步骤S3：控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。

[0055] 在控制第一级双向DC/DC变换器停止运行之后，控制装置控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。

[0056] 步骤S4：控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。

[0057] 在第二级双向DC/DC变换器停止运行之后，控制装置输出脉冲控制信号至第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管，控制第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。

[0058] 步骤S5：当满足第一预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。

[0059] 当满足第一预设条件时，控制装置输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管，控制第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。将双向DC/DC变换器级联系统从两级降压模式切换为两级升压模式。

[0060] 步骤S6：在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到第二切换指令时，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。

[0061] 控制装置控制第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。此时，第一级双向DC/DC变换器仍然运行于升压模式，以保持中间级母线电压的稳定。

[0062] 步骤S7：控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。

[0063] 在控制第二级双向DC/DC变换器停止运行之后，控制装置控制第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。

[0064] 步骤S8：控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0065] 在第一级双向DC/DC变换器停止运行之后，控制装置输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0066] 步骤S9：当满足第二预设条件时，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0067] 当满足第二预设条件时，控制装置输出脉冲控制信号至第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，控制第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。从而将双向DC/DC变换器级联系统从两级升压模式切换为两级降压模式。

[0068] 本发明上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，实现了级联系统在两级降压模式和两级升压模式之间的自由切换，并且在切换过程中，中间级母线电压为受控状态，可避免对中间级母线电容产生冲击，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。

[0069] 实施中，第一预设条件可以为：控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值。也就是在控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动时开始计时，当计时值达到第一时间阈值时，确定满足预设条件。该预设条件还可以为：中间级母线的电压达到第一电压阈值。需要说明的是，在该第一时间阈值内，可以将中间级母线电容充电至第一电压阈值。

[0070] 第二预设条件为第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后的时间达到第二时间阈值。也就是在控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动时开始计时，当计时值达到第二时间阈值时，确定满足预设条件。该预设条件还可以为：中间级母线的电压达到第二电压阈值。需要说明的是，在该第二时间阈值内，可以将中间级母线电容充电至第二电压阈值。

[0071] 这里需要说明的是：第一级双向DC/DC变换器的低压侧可以连接具有释放和吸收能量的装置，如蓄电池、超级电容和受控电源。第二级双向DC/DC变换器的高压侧可以连接蓄电池、受控电源、逆变器或可控电子负荷。

[0072] 在具体应用中，双向DC/DC变换器级联系统的第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端可以连接至逆变器，该逆变器的输出端能够连接至电网或者负载，一种应用场景如图3所示。在图3中，第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接蓄电池，第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端连接逆变器，逆变器的输出端通过第五开关K5连接至电网，同时通过第六开关K6连接至负载。

[0073] 在双向DC/DC变换器级联系统运行过程中，用户可以根据需要设置逆变器并网或离网。逆变器并网是指逆变器的输出端连接至电网，逆变器离网是指逆变器的输出端与电网断开。

[0074] 在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令或并网指令时，要调整对第二级双向DC/DC变换器的控制方式，具体的：

[0075] 在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。也就是将第二级双向DC/DC变换器调整为电压源模式。

[0076] 在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到并网指令时，对第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。也就是将第二级双向DC/DC变换器调整为电流源模式。

[0077] 针对图3所示的应用场景，双向DC/DC变换器级联系统要配合逆变器工作，在逆变器并网运行时，高压侧的逆变电压由逆变器控制，此时双向DC/DC变换器级联系统只需要工作在升压电流源模式向逆变器提供能量即可，也就是对第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。当逆变器离网运行时，双向DC/DC变换器级联系统中的第二级双向DC/DC变换器要进行电压电流双环控制。

[0078] 在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：

[0079] 控制第一级双向DC/DC变换器停止运行；

[0080] 控制第二级双向DC/DC变换器停止运行；

[0081] 控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；

[0082] 当满足第一预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

[0083] 另外，如果双向DC/DC变换器级联系统中的第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池（如图3所示），那么，在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，还包括以下步骤：

[0084] 检测蓄电池的电压；

[0085] 当蓄电池的电压大于蓄电池的浮充电压时，对第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制；

[0086] 当蓄电池的电压小于或等于蓄电池的浮充电压时，对第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0087] 当级联系统中的第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池，并且级联系统运行于两级降压模式时，其实质是对蓄电池进行充电操作。在这种情况下，要针对蓄电池的特性确定控制策略：当蓄电池的电压小于或等于浮充电压时，要对蓄电池进行恒流充电，以实现快速充电，并且充电电流可调整为对蓄电池充电较优的电流值；待蓄电池的电压达到浮充电压时，若仍以较大的充电电流对蓄电池充电的话，会对蓄电池造成较大的损伤，因此进入恒压充电阶段，充电电流也会自适应减小。

[0088] 下面结合图3所示的应用场景对本发明公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法进行说明。请参见图4，图4为本发明一实例公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制方法的流程图。包括：

[0089] 步骤S41：控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动，在满足第二预设条件时，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0090] 步骤S42：判断蓄电池的电压是否大于浮充电压，若是，则执行步骤S431，若否，则执行步骤S432。

[0091] 步骤S431：将第一级双向DC/DC变换器调整为电压源模式，执行步骤S44。也就是对第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

[0092] 步骤S432：将第一级双向DC/DC变换器调整为电流源模式，执行步骤S44。也就是对第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0093] 步骤S44：判断是否接收到第一切换指令，若是，则执行步骤S46，若否，则执行步骤S45。该第一切换指令用于指示将双向DC/DC变换器级联系统切换至两级升压模式。

[0094] 步骤S45：判断是否接收到离网指令，若是，则执行步骤S46，若否，则执行步骤S42。

[0095] 步骤S46：控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，之后控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。

[0096] 步骤S47：控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，在满足第一预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。

[0097] 步骤S48：判断逆变器是否处于并网状态，若是，则执行步骤S410，若否，则执行步骤S49。

[0098] 步骤S49：将第二级双向DC/DC变换器调整为电压源模式，执行步骤S411。也就是对第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

[0099] 步骤S411：判断是否接收到并网指令，若是，则执行步骤S410，若否，则执行步骤S49。

[0100] 步骤S410：将第二级双向DC/DC变换器调整为电流源模式，执行步骤S412。也就是对第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0101] 步骤S412：判断是否接收到第二切换指令，若是，则执行步骤S414，若否，则执行步骤S413。该第二切换指令用于指示将双向DC/DC变换器级联系统切换为两级降压模式。

[0102] 步骤S413：判断是否接收到离网指令，若是，则执行步骤S49，若否，则执行步骤S410。

[0103] 步骤S414：控制第二级双向DC/DC变换器停止运行，之后控制第一级双向DC/DC变换器停止运行，执行步骤S41。

[0104] 本发明上述公开了双向DC/DC变换器级联系统的控制方法，相应的，本发明公开双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，以实现该控制方法。在本发明中，双向DC/DC变换器级联系统的结构可以参见图1，这里仅进行简要说明，双向DC/DC变换器级联系统包括第一级双向DC/DC变换器和第二级双向DC/DC变换器，第一级双向DC/DC变换器为低压侧，第二级双向DC/DC变换器为高压侧。

[0105] 参见图5，图5为本发明公开的一种双向DC/DC变换器级联系统的控制装置的结构示意图。该控制装置包括控制指令获取单元10、第一控制单元20、第二控制单元30、第三控制单元40、第四控制单元50、第五控制单元60、第六控制单元70第七控制单元80和第八控制单元90。

[0106] 其中：

[0107] 控制指令获取单元10，用于在双向DC/DC变换器级联系统运行过程中接收控制指令。

[0108] 在双向DC/DC变换器级联系统运行过程中，级联系统的控制装置实时接收外部输入的控制指令。控制指令包括用于指示将级联系统的运行模式切换为两级升压模式的第一切换指令，以及用于指示将级联系统的运行模式切换为两级降压模式的第二切换指令。

[0109] 第一控制单元20，用于在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当控制指令获取单元接收到第一切换指令时，控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。

[0110] 当双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式时，如果控制指令获取单元10接收到了第一切换指令，则需响应该第一切换指令，将双向DC/DC变换器级联系统切换至两级升压模式。第一控制单元20控制第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。此时，第二级双向DC/DC变换器仍然运行于降压模式，以保持中间级母线电压的稳定。

[0111] 第二控制单元30，用于在第一控制单元20控制第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。

[0112] 在第一控制单元20控制第一级双向DC/DC变换器停止运行后，第二控制单元30控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。

[0113] 第三控制单元40，用于在第二控制单元30控制第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。

[0114] 在第二级双向DC/DC变换器停止运行之后，第三控制单元40输出脉冲控制信号至第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管，控制第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。

[0115] 第四控制单元50，用于在满足第一预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。

[0116] 当满足第一预设条件时，第四控制单元50输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管，控制第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动。将双向DC/DC变换器级联系统从两级降压模式切换为两级升压模式。实施中，第一预设条件可以为：控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动后的时间达到第一时间阈值。也就是在控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动时开始计时，当计时值达到第一时间阈值时，确定满足预设条件。该预设条件还可以为：中间级母线的电压达到第一电压阈值。需要说明的是，在该第一时间阈值内，可以将中间级母线电容充电至第一电压阈值。

[0117] 第五控制单元60，用于在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当控制指令获取单元接收到第二切换指令时，控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。

[0118] 当双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式时，如果控制指令获取单元10接收到了第二切换指令，则需响应给第二切换指令，将双向DC/DC变换器级联系统切换至两级降压模式。第五控制单元60控制第二级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器停止运行。此时，第一级双向DC/DC变换器仍然运行于升压模式，以保持中间级母线电压的稳定。

[0119] 第六控制单元70，用于在第五控制单元60控制第二级双向DC/DC变换器停止运行后，控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。

[0120] 在控制第二级双向DC/DC变换器停止运行之后，第六控制单元70控制第一级双向DC/DC变换器中的升压控制开关管关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器停止运行。

[0121] 第七控制单元80，用于在第六控制单元70控制第一级双向DC/DC变换器停止运行后，控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0122] 在第一级双向DC/DC变换器停止运行之后，第七控制单元80输出脉冲控制信号至第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，控制第二级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0123] 第八控制单元90，用于在满足第二预设条件时，控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。

[0124] 当满足第二预设条件时，第八控制单元90输出脉冲控制信号至第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管，控制第一级双向DC/DC变换器中的降压控制开关管周期性的导通和关断，从而控制第一级双向DC/DC变换器在降压模式下启动。从而将双向DC/DC变换器级联系统从两级升压模式切换为两级降压模式。第二预设条件为第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动后的时间达到第二时间阈值。也就是在控制第二级双向DC/DC变换器在降压模式下启动时开始计时，当计时值达到第二时间阈值时，确定满足预设条件。该预设条件还可以为：中间级母线的电压达到第二电压阈值。需要说明的是，在该第二时间阈值内，可以将中间级母线电容充电至第二电压阈值。

[0125] 本发明上述公开的双向DC/DC变换器级联系统的控制装置，实现了级联系统在两级降压模式和两级升压模式之间的自由切换，并且在切换过程中，中间级母线电压为受控状态，可避免对中间级母线电容产生冲击，因此可以避免中间级母线电容因电流过大出现损坏现象。

[0126] 在具体应用中，双向DC/DC变换器级联系统的第二级双向DC/DC变换器的高压侧输出端可以连接至逆变器，该逆变器的输出端能够连接至电网或者负载，一种应用场景如图3所示。

[0127] 此时，双向DC/DC变换器级联系统的控制装置还包括第九控制单元100（如图6所示），第九控制单元100用于在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级升压模式的情况下，当接收到离网指令时，对第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当接收到并网指令时，对第二级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0128] 另外，还可以在双向DC/DC变换器级联系统的控制装置中进一步设置第十控制单元110（如图6所示）。第十控制单元110用于在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，当接收到离网指令时，执行以下步骤：控制第一级双向DC/DC变换器停止运行；控制第二级双向DC/DC变换器停止运行；控制第一级双向DC/DC变换器在升压模式下启动；
当满足第一预设条件时，控制第二级双向DC/DC变换器在升压模式下启动，对第二级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制。

[0129] 另外，如果双向DC/DC变换器级联系统中的第一级双向DC/DC变换器的低压侧输出端连接至蓄电池（如图3所示），那么，在双向DC/DC变换器级联系统的控制装置中进一步设置第十一控制单元120（如图6所示）。第十一控制单元120在双向DC/DC变换器级联系统运行于两级降压模式的情况下，检测蓄电池的电压，当蓄电池的电压大于蓄电池的浮充电压时，对第一级双向DC/DC变换器进行电压电流双环控制，当蓄电池的电压小于或等于蓄电池的浮充电压时，对第一级双向DC/DC变换器进行电流环控制。

[0130] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0131] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0132] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0133] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

[0134] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。