[发明专利]基于移相角斜坡前馈的双向全桥DC-DC变换器控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于移相角斜坡前馈的双向全桥DC‑DC变换器控制方法及装置，其中的控制方法包括：获取全桥DC‑DC变换器的当前移相角并计算全桥DC‑DC变换器的移相角稳态值若当前移相角未达到移相角稳态值以所述移相角稳态值为目标确定全桥DC‑DC变换器在每个周期内的移相角递增量在N个周期中的第i个周期，在移相角控制指令上叠加移相角前馈量本发明通过在移相角的控制过程中增加了移相角前馈控制，加快了动态过程中有功功率的传输，减小了全桥DC‑DC变换器输出侧直流母线电压的波动，降低了直流电流的超调，提高了全桥DC‑DC变换器的动态特性。

技术领域

本发明涉及一种基于移相角斜坡前馈的双向全桥DC-DC变换器控制方法及装置，属于电力电子技术领域。

背景技术

双向全桥DC-DC变换器(DAB)具有功率密度高、系统具有电气隔离，并且不需要额外的无源器件就能实现软开关等优点，在新能源发电、电力电子变压器、储能装置等均有较多应用。

目前，DAB常用的控制策略为移向控制，通过将检测输出侧的直流母线电压与给定的电压指令做差，该差值作为PI控制器的输入，经过PI控制器调节得到移相角。但是，在突加、减载过程中，由于移向控制方法的动态特性差，造成DAB直流母线电压波动以及电流超调较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于移相角斜坡前馈的双向全桥DC-DC变换器控制方法及装置，用于解决在负载发生突变的情况下，传统移向控制中直流母线电压波动以及电流超调较大这一技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于移相角斜坡前馈的双向全桥DC-DC变换器控制方法，包括以下方案：

方法方案一：包括以下步骤：

步骤1，获取全桥DC-DC变换器的当前移相角并计算全桥DC-DC变换器的移相角稳态值

步骤2，若当前移相角未达到移相角稳态值以所述移相角稳态值为目标确定全桥DC-DC变换器在每个周期内的移相角递增量在N个周期中的第i个周期，在移相角控制指令上叠加移相角前馈量

方法方案二：在方法方案一的基础上，全桥DC-DC变换器在每个周期的移相角递增量为移相角稳态值与当前移相角的差值的1/N。

方法方案三、四：分别在方法方案一、二的基础上，所述全桥DC-DC变换器的移相角稳态值由全桥DC-DC变换器的输入电压、输出功率、电感、开关频率、效率以及变压器的变比确定。

方法方案五、六：分别在方法方案三、四的基础上，所述全桥DC-DC变换器的移相角稳态值的计算公式为：

其中，U_i为全桥DC-DC变换器的输入电压，U_o为全桥DC-DC变换器的输出电压，I_o为负载电流，L_s为全桥DC-DC变换器的电感，f_s为全桥DC-DC变换器的开关频率，n为全桥DC-DC变换器中变压器的变比，η为全桥DC-DC变换器的功率传输效率。

本发明还提出了一种基于移相角斜坡前馈的双向全桥DC-DC变换器控制装置，包括以下方案：

装置方案一：包括：

用于获取全桥DC-DC变换器的当前移相角并计算全桥DC-DC变换器的移相角稳态值的单元；

用于若当前移相角未达到移相角稳态值以所述移相角稳态值为目标确定全桥DC-DC变换器在每个周期内的移相角递增量在N个周期中的第i个周期，在移相角控制指令上叠加移相角前馈量的单元。

装置方案二：在装置方案一的基础上，全桥DC-DC变换器在每个周期的移相角递增量为移相角稳态值与当前移相角的差值的1/N。