[发明专利]一种应用于能量路由器的DAB开关频率自适应方法

权利要求书

1.一种应用于能量路由器的DAB开关频率自适应方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：电力电子变压器后级拓扑结构为串联谐振型双有源桥结构，串联谐振式双有源桥分为高压侧和低压侧，两侧H桥均采用为IGBT反并联二极管的结构，既可以实现整流又可以实现逆变，为能量的双向流动提供回路；采用高频变压器，可以实现能量的传输，缩小设备的体积，对谐振频率进行检测，调节开关频率与谐振频率一致，可以实现IGBT零电流关断，降低开关过程损耗；

步骤2：以高压侧H桥1、4管的驱动信号开始时刻作为谐振电流上升过零点时刻，以罗氏线圈过零检测电路检测到谐振电流下降过零点时刻作为结束标志；FPGA检测到驱动信号上升沿后开始计时，经过20us的等待时间，开始检测罗氏线圈输入信号的下降沿，检测到下降沿后FPGA计时结束，开始根据所检测谐振电流上升和下降过零点的数值计算谐振频率；

步骤3：当FPGA计算频率结束，等待DSP下发模式切换指令；当工作模式切换到同步模式后，将检测到的谐振频率值与开关频率值进行比较，谐振频率检测值超过7KHz和10KHz的限定范围则维持原开关频率不变，此项目的在于防止谐振频率检测值有误，造成IGBT开关频率过高，损害器件；如果谐振频率小于开关频率，则将开关频率逐步减小，直到与谐振频率接近；如果谐振频率大于开关频率，则将开关频率逐步增大，直到与谐振频率接近；此时IGBT接近实现零电流关断功能，系统损耗大大降低；

步骤4：在开关频率调节完成之后，仍然对电流谐振频率进行实时检测，实时判断开关频率与谐振频率之差的绝对值是否在谐振允许的误差范围之内；如果开关频率在谐振频率±12HZ的范围内，则维持原开关频率不变，系统仍正常稳定运行；如果超出范围，则重复步骤3的内容，继续进行比较，调整开关频率直到再次进入稳定范围。

2.根据权利要求1所述的一种应用于能量路由器的DAB开关频率自适应方法，其特征在于：所述步骤1中采用IGBT反并联二极管的结构，能实现整流和逆变，为能量双向流动提供回路，高压变压器实现高低压隔离，同时减小设备体积，调节开关频率与谐振频率接近，实现频率自适应，可以有效降低开关损耗，提高系统效率。

3.根据权利要求1所述的一种应用于能量路由器的DAB开关频率自适应方法，其特征在于：所述步骤2中利用罗氏线圈检测谐振电流，通过过零比较电路来检测电流过零点，可以在大电流下实现过零检测得到的谐振频率换算为谐振周期误差小于0.5us，从而提高谐振频率检测的精度，调节开关频率与谐振频率更接近。

4.根据权利要求1所述的一种应用于能量路由器的DAB开关频率自适应方法，其特征在于：所述步骤3中对开关频率的调节分状态逐步进行的，开关频率与谐振频率的大小和差值决定了开关频率调节的方向和调节的步长，控制IGBT在电流接近零时刻关断，可以降低系统损耗。

5.根据权利要求1所述的一种应用于能量路由器的DAB开关频率自适应方法，其特征在于：所述步骤4中由于各个设备的谐振频率存在一定的偏差，所以在设备运行时需要对谐振频率进行实时检测，判断是否在误差允许的范围内，超出范围及时进行调节，保证IGBT能实现接近零电流关断。