[发明专利]一种基于三重移相的全桥直流变换器的瞬时电流控制方法

说明书

本发明公开了一种基于三重移相的全桥直流变换器的瞬时电流控制方法，在全桥直流变换器处于稳态时，当V₁侧全桥电路与V₂侧全桥电路之间的外移相比指令D_f、V₁侧全桥电路的内移相比指令D₁及V₂侧全桥电路的内移相比指令D₂中的一个或多个改变时，则调节V₁侧全桥电路的内移相比指令D₁的大小、V₂侧全桥电路的内移相比指令D₂的大小、以及V₁侧全桥电路与V₂侧全桥电路之间的外移相比指令D_f的载入时间，使变压器的电感电流在一个开关周期之内达到平衡，完成基于三重移相的全桥直流变换器的瞬时电流控制，该控制方法能够使变压器在的电感电流快速达到平衡，全桥直流变换器两侧的直流电流振荡较小。

技术领域

本发明属于全桥直流变换器技术领域，涉及一种基于三重移相的全桥直流变换器的瞬时电流控制方法。

背景技术

现有的双有源全桥直流变换器由一个高频变压器和两个全桥电路构成，其拓扑结构如图1所示。它是一种隔离型双向直流变换器。它具有高功率密度、较低的开关应力和易于实现软开关等优点。它适用于中、大功率场合，适合应用于混合动力汽车、电力电子变压器以及智能电网能量存储系统等。

对于双有源全桥直流变换器，在处于稳态状态下，改变其控制变量，会造成高频变压器中的电流出现不平衡的现象，引起变换器两侧的直流电流产生振荡，并以τ＝L_s/R_s为时间常数逐渐衰减。其中，L_s为变压器等效电感值，R_s为变压器等效电阻值。在实际的变换器设计过程中，为了实现两个直流侧较宽的电压变化范围，变压器等效电感值L_s需要被设计得较大，同时变压器等效电阻值R_s则需要被设计得较小以减小线路损耗。因此，时间常数往往会变得比较大，进而使得变换器两侧直流电流的振荡衰减时间较长。

现有的改善上述现象的控制方法，都是针对传统的移相调制策略所提出的。这种调制策略只有一个控制量，即两个全桥中相应开关器件的驱动信号之间的移相角通过改变移相角的大小和正负，就可以控制传输功率的大小和方向。此时，两个全桥电路的内移相比固定且均为等于0.5。相应的控制方法是在移相角变化的时候引入一个过渡区间，通过对该区间内移相角大小进行调节，从而使得电感电流在过渡区间内迅速达到新的平衡，然而，对于引入两个全桥电路的内移相比作为另外两个控制变量的三重移相调制策略来说，当改变两个内移相比指令时，电感电流同样会出现不平衡的现象，从而引起变换器两侧的直流电流产生振荡。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于三重移相的全桥直流变换器的瞬时电流控制方法，该控制方法能够使变压器在的电感电流快速达到平衡，全桥直流变换器两侧的直流电流振荡较小。