本发明主要涉及开关电源，特别涉及一种三端口变换器及其控制方法。
背景技术：
1、三端口变换器（three-port converter, tpc）具有多个控制变量和控制目标，控制变量与输出变量之间的耦合严重，这使得变换器的控制难度增大。因此，通过解耦使得tpc的控制环路成为单入单出回路十分必要。目前，tpc的解耦方法主要分为硬件解耦和软件解耦，较为主流的方法是软件解耦中的矩阵解耦控制，该方法能够在理论上完全消除tpc控制变量与输出变量之间的耦合，但易受到矩阵奇异值的影响和静态工作点的影响，解耦控制计算难度较大，且较难达到完全解耦程度。硬件解耦一般通过改变主电路结构实现，这种方法让变换器的工作模式变得相对固定，很大程度上降低了变换器的灵活性和拓展性。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种三端口变换器及其控制方法，从非线性控制方法角度入手，采用脉冲序列控制（pulse train control， ptc）解决三端口变换器的输出电压与光伏电压控制回路耦合的问题。
2、为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种三端口变换器，包括：第一开关管s1，所述第一开关管s1的栅极输入控制信号d1，所述第一开关管s1的源极连接光伏的负极，所述第一开关管s1的漏极连接二极管d2的负极；所述二极管d2的正极通过电感l1连接所述光伏的正极，所述二极管d2的正极还通过电容c1连接第二开关管s2的漏极；所述第二开关管s2的栅极输入控制信号d2，所述第二开关管s2的源极连接二极管d1的正极；所述二极管d1的负极连接负载电阻r的一端，所述负载电阻r的另一端连接所述光伏的负极并通过电感l2连接所述第二开关管s2的漏极；电池，所述电池的正极连接所述第一开关管s1的漏极，所述电池的负极连接所述二极管d1的正极；所述光伏上并联有电容cx，所述电池上并联有电容cy，所述负载电阻r上并联有电容c2。
3、可选地，还包括：用于采样光伏电压的第一采样模块和用于采样负载电阻r电压的第二采样模块。
4、可选地，所述第一采样模块采集到的采样光伏电压输入第一误差放大器的负输入端；所述第一误差放大器的正输入端输入第一参考电压，所述第一误差放大器的输出端连接控制放大器的正输入端；所述控制放大器的负输入端输入锯齿波信号；所述控制放大器输出控制信号d1。
5、可选地，所述第二采样模块采集到的采样输出电压输入第二误差放大器的负输入端；所述第二误差放大器的正输入端输入第二参考电压，所述第二误差放大器的输出端连接d触发器的触发端；所述d触发器的正输出端连接第一与门的一个输入端，所述第一与门的另一个输入端输入高功率控制脉冲；所述d触发器的负输出端连接第二与门的一个输入端，所述第二与门的另一个输入端输入低功率控制脉冲；所述第一与门与所述第二与门的输出端分别连接或门的输入端，所述或门的输出端输出控制信号d2。
6、第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的三端口变换器的控制方法，包括：获取采样输出电压，设置高功率控制脉冲ph和低功率控制脉冲pl，所述高功率控制脉冲ph的占空比dh大于所述低功率控制脉冲pl的占空比dl，且所述高功率控制脉冲ph和所述低功率控制脉冲pl具有相同的开关周期ts；设置第二参考电压vo_ref；在每一个开关周期开始时，当所述采样输出电压高于所述第二参考电压vo_ref时，通过所述高功率控制脉冲ph的生成控制信号d2；反之则通过所述低功率控制脉冲pl生成所述控制信号d2。
7、可选地，还包括：获取采样光伏电压，设置第一参考电压v1_ref，通过所述采样光伏电压和所述第一参考电压v1_ref生成控制信号d1。
8、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：控制原理简单，较容易实现；控制效果较好，能够快速克服光伏端口波动对输出端口电压所带来的影响，近似解除光伏端口对输出电压控制环路的影响；同时能够提高输出电压的动态性能，使输出电压在系统发生波动时能快速回到稳态。
1.一种三端口变换器，其特征在于，包括：第一开关管s1，所述第一开关管s1的栅极输入控制信号d1，所述第一开关管s1的源极连接光伏的负极，所述第一开关管s1的漏极连接二极管d2的负极；
2.根据权利要求1所述的一种三端口变换器，其特征在于，还包括：用于采样光伏电压的第一采样模块和用于采样负载电阻r电压的第二采样模块。
3.根据权利要求2所述的一种三端口变换器，其特征在于，所述第一采样模块采集到的采样光伏电压输入第一误差放大器的负输入端；所述第一误差放大器的正输入端输入第一参考电压，所述第一误差放大器的输出端连接控制放大器的正输入端；所述控制放大器的负输入端输入锯齿波信号；所述控制放大器输出控制信号d1。
4.根据权利要求2所述的一种三端口变换器，其特征在于，所述第二采样模块采集到的采样输出电压输入第二误差放大器的负输入端；所述第二误差放大器的正输入端输入第二参考电压，所述第二误差放大器的输出端连接d触发器的触发端；所述d触发器的正输出端连接第一与门的一个输入端，所述第一与门的另一个输入端输入高功率控制脉冲；所述d触发器的负输出端连接第二与门的一个输入端，所述第二与门的另一个输入端输入低功率控制脉冲；所述第一与门与所述第二与门的输出端分别连接或门的输入端，所述或门的输出端输出控制信号d2。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的三端口变换器的控制方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的三端口变换器的控制方法，其特征在于，还包括：获取采样光伏电压，设置第一参考电压v1_ref，通过所述采样光伏电压和所述第一参考电压v1_ref生成控制信号d1。
