[发明专利]用于双有源桥直流变换器的快速软启动控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于双有源桥直流变换器的快速软启动控制方法，所述双有源桥直流变换器包括：直流电源V₁、输入电容C₁、一个原边全桥H1、一个传输电感L_t、一个匝比为N:1的高频隔离变压器T、一个副边全桥H2、一个输出电容C₂和一个负载电阻R_L，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设定所述全桥H1中串联的开关管Q₁和Q₂的控制信号互补，串联的Q₃和Q₄的控制信号互补，Q₁和Q₄的控制信号相差为α；设定所述全桥H2中串联的开关管Q₅和Q₆的控制信号互补，串联的Q₇和Q₈的控制信号互补，Q₅和Q₈的控制信号相差为α；设定所述全桥H1和所述全桥H2之间的移相角度为β；其中，α为内移相角，调节范围为0～π/2，β为外移相角，调节范围为0～π/2；

S2：设定在系统启动时刻，所有开关管同时移相角度，其中，为π/2或-π/2，以使启动的第一个周期内传输电感电流不含直流量，且启动电流的幅值降为原来的一半；

S3：令K＝k，其中，K为开关半周期的重复次数，k为大于等于1的整数；

S4：采样第K个开关半周期结束时刻双有源桥的输出电压值V₂(K)；

S5：将输出电压误差信号ΔV(K)作为PI调节器的输入，经过稳态优化算法得到下半个周期的内移相角指令值α’(K+1)以及下半个周期的外移相角指令值β’(K+1)；其中，ΔV(K)＝V_ref-V₂(K)，V_ref为双有源桥直流变换器最终稳态输出电压的给定值；

S6：设定在第K+1个开关半周期内的内移相角度设定在第K+1个开关半周期内的外移相角度

S7：令K＝k+1，重复步骤S4～S6，使得双有源桥直流变换器的输出电压逐渐上升至输出电压给定值V_ref。

2.如权利要求1所述的用于双有源桥直流变换器的快速软启动控制方法，其特征在于，所述双有源桥直流变换器中，输入电容C₁并联在原边全桥H1上，输出电容C₂并联在副边全桥H2上，传输电感L_t串接在原边全桥H1与变压器T之间，启动初始时刻，输出电压V₂为0V。

3.如权利要求1所述的用于双有源桥直流变换器的快速软启动控制方法，其特征在于，

原边全桥H1由开关管Q₁～Q₄组成，且开关管Q₁和Q₂串联，开关管Q₃和Q₄串联，并分别构成原边全桥H1的两个桥臂，两桥臂的中点引出作为H1的交流端口，该交流端口电压为V_H1；

副边全桥H2由开关管Q₅～Q₈组成，且开关管Q₅和Q₆串联，开关管Q₇和Q₈串联，并分别构成副边全桥H2的两个桥臂，两桥臂的中点引出作为H2的交流端口，该交流端口电压为V_H2；

传输电感L_t两端的压降为V_L＝V_H1-NV_H2；

在起始的第一个开关周期内，双有源桥直流变换器的高频链电压V_H1和V_H2通过傅里叶级数分解，表示为：

其中，V₁为直流电源，α为内移相角，ω_s为系统角频率，为π/2或-π/2。