[发明专利]一种混合储能三端口DC-DC变换器及其功率分配控制方法

权利要求书

1.一种混合储能三端口DC-DC变换器的功率分配控制方法，其特征在于：所述变换器包括全桥电路、隔离变压器和功率电感；所述变换器低压侧端口1连接蓄电池组，并通过一个低压侧全桥电路和一个功率电感连接至隔离变压器低压绕组A、B两端，高压侧端口2连接超级电容，并通过交错并联结构连接至隔离变压器高压绕组C、D两端，高压侧端口3则连接直流母线；

所述方法包括移相稳压环路、占空比稳压环路及虚拟阻抗环节；将采集的蓄电池电流i_BA、超级电容端电流i_SC和直流母线电压v_o，经过功率分配方法和电压电流双闭环控制后分别输出控制三端口变换器中的移相角调节量φ和占空比调节量D，并最终驱动变换器中对应开关管工作；

所述方法具体为：高压侧超级电容与直流母线间的功率传输通过控制占空比调节量 D来实现，在其占空比稳压环路中，其实际输出电压参考值v_{o_ref2}由给定的初始电压参考值v_o^*减去超级电容电流与虚拟容抗的乘积得到，然后经过PI控制及限幅环节作为电流内环参考值，电流内环调节器则输出占空比 调节量D，经占空比调制后驱动开关管S₅-S₈工作；低压侧蓄电池与高压侧直流母线间的功率传输则通过控制移相角调节量 φ实现，在其移相稳压环路中，实际输出电压参考值v_{o_ref1}由给定的初始电压参考值v_o^*减去虚拟感抗产生的压降得到，经过PI控制及限幅环节并通过电流调节器调节后输出移相角 调节量φ，经移相调制后驱动开关管S₁-S₈工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述交错并联结构包括交错并联电感L₁和交错并联电感L₂；所述变换器在双向有源全桥DC-DC变换器的基础上以交错并联结构在高压侧集成了buck-boost拓扑电路。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述变换器端口2与端口3间的功率传输通过改变开关管S₅-S₆、S₇-S₈的占空比实现调节，端口1与端口3间的功率传输通过改变开关管S₁-S₄、开关管S₅-S₈之间的移相角实现调节，用D、φ分别表示其中的占空比调节量和移相角调节量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：通过开关管复用技术，超级电容部分的交错并联结构与蓄电池变换器的高压侧移相桥共享一个全桥电路。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述虚拟阻抗环节包括虚拟电感控制和虚拟电容控制。