具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参考图1，图1示出了一种平衡桥1的拓扑图。

当平衡桥1的上桥臂开关管Q1导通时，正母线BUS+通过平衡桥电感L1为负母线电容C2充电，负母线电压的绝对值增大，正母线电压的绝对值减小。当下桥臂开关管Q2导通时，负母线电容C2通过下桥臂开关管Q2放电，正母线电压的绝对值增大，负母线电压的绝对值减小。

现有技术中，通常将平衡桥1的上下桥臂开关管(Q1和Q2)的占空比设置在50％左右，上下桥臂互补输出，对母线电压均压控制。例如，参考图2，当正母线电压的绝对值较高时，增大上桥臂开关管Q1的开通时间，减小下桥臂开关管Q2的开通时间，正母线BUS+的电能向负母线BUS-转移，正母线电压的绝对值降低。反之，当负母线电压的绝对值较高时，则减小上桥臂开关管Q1的开通时间，增大下桥臂开关管Q2的开通时间。

由于上下桥臂的开关管(Q1和Q2)的占空比设置在50％左右，占空比较大，调节量大，使得流过平衡桥电感L1的电流较大，平衡桥电感L1损耗大。同时，流过平衡桥电感L1的电流纹波大，导致母线中点电压的波动也较大，不稳定。

基于以上问题，参考图3，本发明实施例提供了一种平衡桥均压控制方法，包括：

S101：获取平衡桥对应的正负母线之间的压差；

S102：根据正负母线之间的压差确定占空比调节量；

S103：若占空比调节量大于预设阈值，则根据占空比调节量控制平衡桥的上桥臂开关管动作；

S104：若占空比调节量不大于预设阈值，则根据占空比调节量控制平衡桥的下桥臂开关管动作；其中，上桥臂开关管和下桥臂开关管非互补导通。

本发明实施例中确定正负母线的压差，根据正负母线的压差确定占空比调节量，根据占空比调节量仅对上桥臂调节，或仅对下桥臂调节，上桥臂开关管Q1和下桥臂开关管Q2无需互补导通，可以有效降低开关管的开通时间，减小了流过平衡桥电感的电流，降低了平衡桥电感的损耗，有利于降低电感的成本。同时，由于平衡桥上下管的占空比较小，平衡桥电感的电流纹波较小，母线中点电位更稳定，提高了电源的稳定性。

一些实施例中，S102可以包括：

S1021：获取流过平衡桥对应的平衡桥电感的电感电流值；

S1022：根据电感电流值及正负母线之间的压差，确定占空比调节量。

本发明实施例中根据平衡桥的原理，结合电感电流值及正负母线之间的压差，确定占空比调节量，占空比调节量结果更准确，进而平衡桥的控制也更精确。

一些实施例中，S1022可以包括：

1、将正负母线之间的压差输入第一控制器，得到参考电流值；

2、将参考电流值减去电感电流值得到电流误差值，并将电流误差值输入第二控制器，得到占空比调节量。

本发明实施例中，采用双环路控制对逆变器进行调节，根据实际能量需求调节流过平衡桥电感的电流，控制更精确。

一些实施例中，预设阈值可以为0。

本发明实施例中，当占空比调节量为正时，控制上桥臂开关管Q1导通；当占空比调节量为负时，控制下桥臂开关管Q2导通；根据实际需求仅控制上桥臂开关管Q1导通，或控制下桥臂开关管Q2导通，无需将开关管占空比开到50％左右，仅需根据正负母线的压差控制相应的开关管导通即可。例如，参考图4，当正母线电压的绝对值较大时，仅以15％的占空比控制上桥臂开关管Q1导通，正母线的电能向负母线转移，正母线电压的绝对值降低，达到平衡。当负母线电压的绝对值较大时，仅以15％的占空比控制下桥臂开关管Q2导通，负母线电压的绝对值降低，达到平衡。

本发明实施例将平衡桥的上下桥臂开关管(Q1和Q2)的占空比设置在0％左右，无需互补导通，大大降低了流过平衡桥电感的电流，降低了平衡桥电感的损耗。同时，开关管的占空比很小，正负母线之间的能量交换更平缓，使得调节更精确，流过平衡桥电感的电流纹波较小，母线中点的电位更稳定，提高了整体电源的稳定性。

一些实施例中，S103可以包括：

S1031：将占空比调节量作为第一目标占空比进行脉宽调制，产生第一驱动信号；第一驱动信号用于指示平衡桥的上桥臂开关管按照第一目标占空比动作；

S104可以包括：

S1041：将占空比调节量的绝对值作为第二目标占空比进行脉宽调制，产生第二驱动信号；第二驱动信号用于指示平衡桥的下桥臂开关管按照第二目标占空比动作。

进一步的，为提高控制精度，可将占空比调节量乘以载波周期(可以为工频周期，或高频周期))得到第一导通时间，并根据第一开关导通时间控制上桥臂开关管在一个周期内多次开关，使一个载波周期内上桥臂开关管总的导通时间等于第一导通时间。下桥臂开关管采用同样的方法进行控制。参考图5，本发明实施例中在一个载波周期内控制开关管多次导通，使正母线和负母线的能量更平稳的进行交换，更进一步降低平衡桥电感的电流纹波，使得母线中点电位调节更稳定。其中，在一个载波周期内开关管的开关次数可根据实际应用需求设定。

一些实施例中，第一控制器和第二控制器均可以为比例积分控制器。

一些实施例中，在S101之前，上述方法还可以包括：

S105：获取平衡桥对应的正母线的对地电压及负母线的对地电压；

S106：将正母线的对地电压减去负母线的对地电压的绝对值，得到正负母线之间的压差。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上述实施例，参考图6，本发明实施例还提供了一种平衡桥均压控制装置，包括：

压差获取模块21，用于获取平衡桥对应的正负母线之间的压差；

调节量确定模块22，用于根据正负母线之间的压差确定占空比调节量；

第一控制模块23，用于若占空比调节量大于预设阈值，则根据占空比调节量控制平衡桥的上桥臂开关管动作；

第二控制模块24，用于若占空比调节量不大于预设阈值，则根据占空比调节量控制平衡桥的下桥臂开关管动作；其中，上桥臂开关管和下桥臂开关管非互补导通。

一些实施例中，调节量确定模块22可以包括：

电感电流获取单元221，用于获取流过平衡桥对应的平衡桥电感的电感电流值；

调节量确定单元222，用于根据电感电流值及正负母线之间的压差，确定占空比调节量。

一些实施例中，调节量确定单元222具体用于：

1、将正负母线之间的压差输入第一控制器，得到参考电流值；

2、将参考电流值减去电感电流值得到电流误差值，并将电流误差值输入第二控制器，得到占空比调节量。

一些实施例中，预设阈值为0。

一些实施例中，第一控制模块23具体用于：

将占空比调节量作为第一目标占空比进行脉宽调制，产生第一驱动信号；第一驱动信号用于指示平衡桥的上桥臂开关管按照第一目标占空比动作；

第二控制模块24具体用于：

将占空比调节量的绝对值作为第二目标占空比进行脉宽调制，产生第二驱动信号；第二驱动信号用于指示平衡桥的下桥臂开关管按照第二目标占空比动作。

一些实施例中，第一控制器和第二控制器均为比例积分控制器。

一些实施例中，上述装置还可以包括：

正负母线电压获取模块25，用于获取平衡桥对应的正母线的对地电压及负母线的对地电压；

压差确定模块26，用于将正母线的对地电压减去负母线的对地电压的绝对值，得到正负母线之间的压差。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将电源控制设备的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图7是本发明一实施例提供的电源控制设备的示意框图。如图7所示，该实施例的电源控制设备4包括：一个或多个处理器40、存储器41以及存储在存储器41中并可在处理器40上运行的计算机程序42。处理器40执行计算机程序42时实现上述各个平衡桥均压控制方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S101至S104。或者，处理器40执行计算机程序42时实现上述平衡桥均压控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块21至24的功能。

示例性地，计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器41中，并由处理器40执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序42在电源控制设备4中的执行过程。例如，计算机程序42可以被分割成压差获取模块21、调节量确定模块22、第一控制模块23及第二控制模块24。

压差获取模块21，用于获取平衡桥对应的正负母线之间的压差；

调节量确定模块22，用于根据正负母线之间的压差确定占空比调节量；

第一控制模块23，用于若占空比调节量大于预设阈值，则根据占空比调节量控制平衡桥的上桥臂开关管动作；

第二控制模块24，用于若占空比调节量不大于预设阈值，则根据占空比调节量控制平衡桥的下桥臂开关管动作；其中，上桥臂开关管和下桥臂开关管非互补导通。

其它模块或者单元在此不再赘述。

电源控制设备4包括但不仅限于处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是电源控制设备的一个示例，并不构成对电源控制设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电源控制设备4还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器41可以是电源控制设备的内部存储单元，例如电源控制设备的硬盘或内存。存储器41也可以是电源控制设备的外部存储设备，例如电源控制设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器41还可以既包括电源控制设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器41用于存储计算机程序42以及电源控制设备所需的其他程序和数据。存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的电源控制设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的电源控制设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

对应于上述实施例，参考图8，本发明实施例还提供了一种电源，包括：正母线BUS+、负母线BUS-、正母线电容C1、负母线电容C2、平衡桥1、平衡桥电感L1及如上述实施例提供的电源控制设备4；

正母线电容C1的第一端与正母线BUS+连接，正母线电容C1的第二端与负母线电容C2的第一端连接；负母线电容C2的第二端与负母线BUS-连接；

平衡桥1，第一端与正母线BUS+连接，第二端与负母线BUS-连接，中点通过平衡桥电感L1与正母线电容C1和负母线电容C2的连接点连接；

电源控制设备4与平衡桥1连接。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。