[发明专利]作物发电用4-11型LLC谐振变换器参数设计方法

摘要

本发明公开了一种作物发电用4‑11型LLC谐振变换器参数设计方法，涉及能量变换装置、新能源等技术领域。所述设计方法包括如下步骤：获取4‑11型LLC谐振变换器的f_p、f_r以及ⁿ；分别根据所述LLC谐振变换器满载及正反双向同频率谐振的条件或所述LLC谐振变换器空载及正反双向同频率谐振的条件，确定所述谐振变换器的谐振参数L_r、L_m、C₁、C₂与第一谐振频率f_p以及第二谐振频率f_r的第一关系和第二关系；根据所述第一关系和第二关系对所述谐振参数L_r、L_m、C₁、C₂进行求解。所述方法具有一般性，能够在不借助仿真计算的情况下使设计者得到准确的4‑11型LLC谐振变换器参数。

主权项

1.一种作物发电用4‑11型LLC谐振变换器参数设计方法，其特征在于包括如下步骤：获取4‑11型LLC谐振变换器的第一谐振频率f_p、第二谐振频率f_r以及变压器TR的变比n；根据所述LLC谐振变换器满载及正反双向同频率谐振的条件，确定所述谐振变换器的谐振参数L_r、L_m、C₁、C₂与第一谐振频率f_p以及第二谐振频率f_r的第一关系，所述第一关系通过如下方法获取：将谐振变换器的等效电路设为空载情况，在相同第一谐振频率f_p下电路正向、反向状态方程如式(1)、式(2)所示其中f_p为采用基波分析法确定4‑11型LLC谐振变换器在能量正向、反向传递时等效电路的第一谐振频率；根据所述LLC谐振变换器空载及正反双向同频率谐振的条件，确定所述谐振变换器的谐振参数L_r、L_m、C₁、C₂与第一谐振频率f_p、第二谐振频率f_r以及变压器TR变比n的第二关系，所述第二关系通过如下方法获取：将谐振变换器的等效电路设为满载情况下，在相同第二谐振频率f_r下电路正向、反向状态方程组如式(3)、式(4)所示：对公式(3)、(4)进行化简得到公式(5)、(6)(2πf_r)⁴·(C₁C₂L_mL_r)‑(2πf_r)²(L_rC₁+L_mC₁+L_mn²C₂)+1＝0         (5)(2πf_r)⁴·(C₁C₂L_mL_r)‑(2πf_r)²(L_rC₁+L_mC₁/n²+L_mC₂)+1＝0               (6)其中：f_r为采用基波分析法确定4‑11型LLC谐振变换器在能量正向、反向传递时等效电路的第二谐振频率，n为所述等效电路中变压器T_R的变比；根据所述第一关系和第二关系对所述谐振参数L_r、L_m、C₁、C₂进行求解，其中谐振参数L_r和L_m为所述变换器中发电系统侧两个电感的值，所述C₁为发电系统侧电容的值，所述C₂为储能系统侧电容的值，根据所述第一关系和第二关系对所述谐振参数L_r、L_m、C₁、C₂进行求解的方法如下：联立公式(1)、(2)、(5)、(6)可得方程组(7)：变压器变比n与两谐振频率f_r、f_p为已知量，因此方程组(7)中，仅存在未知量L_r、L_m、C₁、C₂，方程数量为4，未知量数量也为4，通过计算机矩阵处理软件，可求出方程组(7)的解，即为设计目标谐振变换器谐振参数L_r、L_m、C₁、C₂。