[发明专利]一种双有源桥非对称占空比优化调制方法有效

专利信息
申请号: 202010962633.6 申请日: 2020-09-14
公开(公告)号: CN112054693B 公开(公告)日: 2022-03-08
发明(设计)人: 罗全明;牟迪;李佳;孙鹏菊;杜雄 申请(专利权)人: 重庆大学
主分类号: H02M3/335 分类号: H02M3/335
代理公司: 重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 代理人: 胡逸然
地址: 400044 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 一种 有源 对称 优化 调制 方法
【权利要求书】:

1.一种双有源桥非对称占空比优化调制方法,其特征在于,所述方法应用于双有源桥转换器,所述双有源桥转换器包括一次侧部分和二次侧部分,一次侧部分包括H桥H1,且H桥H1中包含有开关S1至S4、滤波电容器C1,二次侧部分包括H桥H2,且H桥H2中包含有开关Q1至Q4、滤波电容器C2,所述双有源桥转换器还包括高频变压器T,等效电感器L;其中,开关S1和S3的导通时间相等,开关S2和S4的导通时间相等,S2和S4的导通时间小于或等于半周期,定义为D1Ts;开关Q1和Q3的导通时间相等,开关Q2和Q4的导通时间相等,S2和S4的导通时间小于或等于半周期,定义为D2Ts;开关S1和Q1的导通之间的外部相移角定义为D3Ts;D1、D2及D3均为调制变量,其D1和D2小于或等于0.5,Ts表示双有源桥转换器的切换周期;所述双有源桥转换器的工作模式包括:

Mode I,从一个切换周期开始到结束,依次为S1及S4导通阶段、Q4及Q1导通阶段、S3导通阶段、Q3导通阶段、Q2导通阶段、S2导通阶段,各阶段的时序时长分别为D3Ts、D1Ts、D2Ts+D3Ts、D3Ts+(1-D2)Ts、(1-D1)Ts,此时,D2Ts-D3Ts≥D1Ts

Mode II,从一个切换周期开始到结束,依次为S1及S4导通阶段、Q4及Q1导通阶段、S3导通阶段、Q3导通阶段、S2导通阶段、Q2导通阶段,各阶段的时序时长分别为各阶段的时序时长分别为D3Ts、D1Ts、D2Ts+D3Ts、(1-D1)Ts、D3Ts+(1-D2)Ts,此时,D1Ts-D3Ts≤D2Ts,D2Ts≤D1Ts+D3Ts,D2Ts≤(1-D1)Ts-D3Ts

Mode III,从一个切换周期开始到结束,依次为S1及S4导通阶段、Q4及Q1导通阶段、S3导通阶段、S2导通阶段、Q3导通阶段、Q2导通阶段,各阶段的时序时长分别为各阶段的时序时长分别为D3Ts、D1Ts、(1-D1)Ts、D2Ts+D3Ts、D3Ts+(1-D2)Ts,此时,D2Ts+D3Ts≥(1-D1)Ts

Mode IV,从一个切换周期开始到结束,依次为S1及S4导通阶段、Q4及Q1导通阶段、Q3导通阶段、S3导通阶段、S2导通阶段、Q2导通阶段,各阶段的时序时长分别为各阶段的时序时长分别为D3Ts、D2Ts+D3Ts、D1Ts、(1-D1)Ts、D3Ts+(1-D2)Ts,此时,D2Ts+D3Ts≤D1Ts

所述方法包括:

S1、基于所述双有源桥转换器中开关的导通顺序及时长确定所述双有源桥转换器的工作模式;

S2、求解各工作模式的稳态特征;

S3、以电感电流峰峰值最小为优化目标,在KKT条件下求出各工作模式下的最小峰峰值电流;

S4、对各工作模式的最优值进行比较,得到全局最优解;

S5、以得到的全局最优解进行调制。

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