[发明专利]一种双有源桥变换器有源软启动方法、系统及存储介质

说明书

本发明涉及一种双有源桥变换器有源软启动方法、系统及存储介质，其包括：启动双有源桥变换器后，判断是否满足预先设定的第一阶段启动条件；确定第一阶段初始的外移相比D₀，原边内移相比D₁和原边内移相比D₂；判断是否达到第一阶段与第二阶段之间的临界状态，达到临界状态后，判断是否满足预先设定的第二阶段启动条件；第二阶段启动后，确定该阶段的双有源桥变换器的外移相比D′₀，原边内移相比D′₁和原边内移相比D′₂；当副边母线电压上升到额定值后，完成双有源桥变换器的软启动。本发明通过采集原副边电压，对启动过程中每个开关周期的外移相值、原边内移相值、副边内移相值进行精确控制，实现每个周期的最大功率输出。

技术领域

本发明涉及一种高速列车及电网中的变流器技术领域，特别是关于一种双有源桥变换器有源软启动方法、系统及存储介质。

背景技术

双有源桥变压器是一种隔离DC/DC变换器，由于其良好的高频隔离性能、软开关性能而被广泛应用于高速列车牵引变流器、辅助变流器、电网变流器等领域。双有源桥变换器能够实现直流-交流-直流的电能变换，其原边全桥可以将直流电能转换成高频交流电能，送入中/高频隔离变压器，副边将中/高频变压器输出的高频交流电重新整流成为直流电。经过这一系列变换，可以有效利用高频技术的优势，减小变换器中磁性器件体积重量，同时起到了原副边隔离的作用。双有源桥变换器的软开关性能也能帮助变换器降低损耗，提高效率。

在双有源桥变换器启动过程中，原边电压被外界供电，双有源桥副边处于失电状态。如果直接启动双有源桥工作，由于过大的增益差会带来严重的电流冲击，超过开关器件所需电流，严重时可能会损毁电路中元器件。因此，双有源桥通变换器在启动时通常需要合适的软启动策略，保证变换器的正常启动。然而，现有的软启动策略为了减少启动电流冲击，采用较为缓慢充电方法，需要花费较多的时间才能完成双有源桥的软启动过程，在对启动快速性要求较高的场合，现有的方法无法适用。

发明内容

针对上述无法快速启动的双有源桥式变换器，本发明的目的是提供一种双有源桥变换器有源软启动方法、系统及存储介质，其能够实现双有源桥变换器的快速启动，启动过程更加简单。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种双有源桥变换器有源软启动方法，其包括：步骤1、启动双有源桥变换器后，判断是否满足预先设定的第一阶段启动条件，满足则进入步骤2，反之则进入步骤3；步骤2、确定第一阶段初始的外移相比D₀，原边内移相比D₁和原边内移相比D₂；步骤3、判断是否达到第一阶段与第二阶段之间的临界状态，达到临界状态后，判断是否满足预先设定的第二阶段启动条件；步骤4、第二阶段启动后，确定该阶段的双有源桥变换器的外移相比D′₀，原边内移相比D′₁和原边内移相比D′₂；步骤5、当副边母线电压上升到额定值后，完成双有源桥变换器的软启动。

进一步，所述步骤1中，预先设定的第一阶段启动条件为：

I_peak,n4M(1-M)

式中，I_peak,n表示双有源桥变换器限定的最大电流的标幺值，n表示变压器变比；M表示双有源桥变换器的电压增益。

进一步，所述步骤2中，在第一阶段，电感电流处于断续模式，原副边桥臂均正常工作；同一桥臂的两个开关管工作状态为互锁，开关管的占空比均为50％。

进一步，所述步骤2中，

D₀＝I_peak,n/8M，

D₁＝1-2D₀M/(1-M)，