[发明专利]一种三相LCL-DAB直流变换器拓扑及其控制方法

权利要求书

1.一种三相LCL-DAB直流变换器，其特征在于，包括一次侧、二次侧和中间磁件；

所述一次侧、二次侧均为三相桥式电路，中间磁件为三相高频变压器星型连接组成；一次侧三相桥式电路与三相高频变压器之间由三相LCL谐振腔电路连接；所述一次侧三相桥式电路并联输入电容C₁作为输入端口，所述二次侧三相桥式电路并联输出电容C₂作为输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种三相LCL-DAB直流变换器，其特征在于，

所述三相LCL谐振腔电路的每相均与三相高频变压器的原边绕组串联；三相LCL式谐振腔采用星型连接至中性点O₃，三相高频变压器采用星型连接至原边绕组中性点O₁，副边绕组中性点O₂。

3.根据权利要求2所述的一种三相LCL-DAB直流变换器，其特征在于，

所述一次侧三相桥式电路为六个开关管组成三相桥逆式变电路；六个开关管串联接在输入电压两端，开关管T₁₁的源极与开关管T₁₂的漏极相连，三相桥臂中点通过三相LCL谐振腔与变压器相连，A相桥臂中点与左侧谐振电感的一端相连，左侧谐振电感的与右侧谐振电感相连，交汇节点与谐振电容的一端相连，三相谐振电容共同连接在中性点O₃上；右侧谐振电感的另一端与变压器一次侧绕组相连。

4.根据权利要求1所述的一种三相LCL-DAB直流变换器，其特征在于，

所述二次侧三相桥式电路为六个开关管组成三相桥式整流变电路。

5.根据权利要求1所述的一种三相LCL-DAB直流变换器，其特征在于，

所述一次侧、二次侧三相桥式电路均采用三相对称控制，每相桥臂的开关信号之间互差120度相位。

6.根据权利要求1所述的一种三相LCL-DAB直流变换器，其特征在于，

所述三相LCL谐振腔电路的参数满足以下关系：

式中，ω_s为开关频率，L_r为谐振电感，C_r为谐振电容。

7.权利要求1至6任一项所述的三相LCL-DAB直流变换器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

一次侧、二次侧三相桥式电路之间的外移相角始终保持在最大移相角π/2不变，通过调制方法改变原副边桥口电压的有效值来改变功率的传输。

8.根据权利要求7所述的一种三相LCL-DAB直流变换器的控制方法，，其特征在于，

三相LCL-DAB的电流有效值表达式和功率表达式为：

其中，I_1RMSn和I_2RMSn分别为原边电流有效值的标幺值和副边电流有效值的标幺值；通过调节占空比变量d₁和d₂，三相LCL-DAB变换器在给定的传输功率条件下，对电流有效值的最小化；

根据拉格朗日乘数法可以得到，占空比变量d₁和d₂满足下列关系时，电流有效值能取得最小值：

d₁＝d₂

通过控制原副边三相桥的占空比变量的大小，减小回流功率，减小工作电流有效值的基础上，对传输的功率进行调节。