[发明专利]应用于双向谐振式CLLC电路的工作方向平滑切换控制方法

说明书

本发明提供一种应用于双向谐振式CLLC电路的工作方向平滑切换控制方法，用于双向谐振式CLLC电路，包括以下步骤：步骤1：控制器检测当前电路状态，通过原边桥和副边桥控制双向谐振式CLLC电路正向工作状态运行；步骤2：在控制器接收到的外部传输的参考信号或控制器内部预设的参考信号为工作方向切换信号时，执行步骤3；步骤3：控制器进行变频控制，步骤4：控制器进行移相控制准备工作，控制器产生副边桥的驱动信号，步骤5：控制器进行移相控制，步骤6：电路工作状态切换至反向工作模式；本发明的控制方法结合了变频控制和移相控制，在没有增加多余硬件的条件下实现了传统变频控制所不能实现的双向谐振式CLLC电路的工作方向切换的功能。

技术领域

本发明涉及一种应用于双向谐振式CLLC电路的工作方向平滑切换控制方法，涉及双向谐振式CLLC电路的运行模式控制，属于DCDC变换器应用领域，涉及电能双向流动，同时涉及了多个应用场合，特别是储能设备的调度管理，属于电力工业领域。

背景技术

能源互联网是电力产业的未来发展趋势，大规模的集中式新能源发电、分布式发电、电网的调频服务以及微型电网技术迅速发展，储能设备的需求巨大。在电力系统中增加储能设备可以平抑大规模新能源发电接入电网带来的波动性，将“刚性”的电力系统变成“柔性”的电力系统，提高电力系统运行时的安全性、经济性以及灵活性。

储能设备具有“源”、“荷”双重属性，而作为连接储能设备与电网的变换器同样需要具有双向工作的功能。目前主要的双向隔离电路有双向谐振式CLLC电路和双向有源桥两种。

双向谐振式CLLC电路具有高效率、高功率密度、宽电压输入范围等优点。但传统的双向谐振式CLLC电路控制方法为变频控制，在输入输出电压相同的情况下，双向谐振式CLLC电路的开关频率越大，传输的功率越小，当传输的功率为零时，理论上的开关频率为无穷大。由于功率器件的工作开关频率有限，电路传输的功率无法降低到很小，这就导致仅通过传统的变频控制无法实现双向谐振式CLLC的工作方向平滑切换。

双向有源桥电路虽然存在关断电流大和环流问题，但可以实现工作方向的平滑切换。目前，在一些需要工作方向快速稳定切换的场合如储能设备调度、电动汽车V2G技术、能量回馈中，只能采用双向有源桥电路。而传统的双向谐振式CLLC电路无法实现电路工作方向的平滑切换的缺点制约了其在这些场合中的应用。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的应用于双向谐振式CLLC电路的工作方向平滑切换控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于双向谐振式CLLC电路的工作方向平滑切换控制方法，用于双向谐振式CLLC电路，包括以下步骤：

步骤1：控制器检测当前电路状态，并根据电路状态和外部传输或内部预设的参考信号产生电路控制信号，通过原边桥和副边桥控制双向谐振式CLLC电路正向工作状态运行；

步骤2：在控制器接收到的外部传输的参考信号或控制器内部预设的参考信号为工作方向切换信号时，执行步骤3；

步骤3：控制器进行变频控制，比较当前控制周期的正向工作开关频率f_s.forward和正向工作最大开关频率f_{s.forward.max}，若“f_s.forward＜f_{s.forward.max}”则增大正向工作开关频率f_s.forward并重复步骤3；若“f_s.forward≥f_{s.forward.max}”则进行步骤4；

步骤4：控制器进行移相控制准备工作，控制器产生副边桥的驱动信号，副边桥的驱动信号相位滞后原边桥的驱动信号角是移相控制的起始移相角度；