[发明专利]一种双有源桥非对称占空比优化调制方法

说明书

本发明公开了一种双有源桥非对称占空比优化调制方法，所述方法包括：S1、基于所述DAB转换器中开关的导通顺序及时长确定所述DAB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，利用KKT条件下求出各工作模式下的最小峰值电流；S4、对各工作模式的最优值进行比较，得到全局最优解。与现有技术相比，本发明具有更小的电感电流有效值，更宽的软开关范围，能够降低DAB变换器的导通损耗及开关损耗，提高转换效率。此外，本发明公开的方法过程简单，更易实现。

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域，具体涉及一种双有源桥非对称占空比优化调制方法。

背景技术

近年来，随着分布式电源以及储能系统的快速发展，双向隔离变换器(IBDC)的需求越来越大。双有源全桥双向DC/DC(DAB)变换器由于结构对称、控制简单、功率密度高、效率高、模块化等优点成为双向隔离变换器中的核心拓扑结构，被广泛应用于电力电子变压器、电动汽车、电池储能并网系统等。

传统的DAB变换器调制方式是相移调制(PSM)，它通过调节变换器原副边全桥之间移相角(外部移相角)来控制传输功率的方向和大小。尽管PSM方法简单，但当输入输出不匹配时，零电压开关(ZVS)操作将丢失，从而增加开关损耗。此外，大量的无功功率增加了电感电流的均方根值，导致了较高的导通损耗。因此，它的转换效率降低，特别是在轻负载下。

因此，如何降低DAB变换器的开关损耗及导通损耗，提高转换效率，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明实际解决的问题包括：如何降低DAB变换器的开关损耗及导通损耗，提高转换效率。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种双有源桥非对称占空比优化调制方法，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；

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。