[发明专利]基于能量闭环的双有源桥直流变换器直接功率控制方法

权利要求书

1.基于能量闭环的双有源桥直流变换器直接功率控制方法，其中本控制方法所涉及的双有源桥直流变换器包括一个直流电源U_in、一个输入电容C_i、一个原边H桥、一个移相电感L、一个高频隔离变压器T、一个副边H桥、一个输出电容C_o和一个负载电阻R；所述的原边H桥包括4个开关管，记为开关管S_i(i＝1,2，3，4)，所述的副边H桥包括4个开关管，记为开关管Q_i(i＝1,2,3,4)；

其特征在于，所述控制方法采样双有源桥直流变换器输出电压，通过能量闭环与直接功率控制得到相移角的大小，生成开关控制信号，完成双有源桥直流变换器快速控制，具体步骤如下：

步骤1，采样双有源桥直流变换器输出电容C_o两端的电压，并记为双有源桥直流变换器输出电压U_out；

步骤2，给定双有源桥直流变换器输出电压参考值U_{out_ref}，将U_{out_ref}取平方之后与步骤1得到的双有源桥直流变换器输出电压U_out的平方作差得到输出能量误差信号ΔE，即然后将得到的输出能量误差信号ΔE作为PI调节器的输入，并设定PI调节器的输出限幅上限为PI调节器的输出限幅下限为PI调节器输出为双有源桥直流变换器的功率给定值P_ref，完成能量闭环控制；

所述PI调节器的传递函数G_PI(s)为：

式中，s为拉普拉斯算子，k_p为PI调节器的比例系数，k_i为PI调节器的积分系数；

步骤3：根据步骤1得到的双有源桥直流变换器输出电压U_out与步骤2得到的双有源桥直流变换器的功率给定值P_ref，计算得到双有源桥直流变换器的相移角D，完成直接功率控制，其计算公式如下：

步骤4：根据步骤3得到的双有源桥直流变换器的相移角D，经过单移相控制生成双有源桥直流变换器的开关控制信号，并通过驱动保护电路控制双有源桥直流变换器功率器件的开通和关断，从而实现基于能量闭环的双有源桥直流变换器直接功率控制。