[发明专利]单移相调制的DAB变换器的线性化控制方法

摘要

一种单移相调制的DAB变换器的线性化控制方法，通过在数字PI控制器和DAB变换器之间增加一个线性化单元，抑制单移相调制的DAB变换器的非线性特性。该方法将DAB变换器系统近似整定为一个线性系统，防止负载突变或参考输入突变时引发的振荡，从而保证在不同负载和不同参考电压下DAB变换器的全局稳定性。该方法运算复杂度小、易于实现，能提升变换器系统的动态性能，增强变换器的抵抗扰动的能力。

主权项

1.一种单移相调制的DAB变换器线性化控制方法，所述的DAB变换器由直流电压源、原边单相全桥(H1)、副边单相全桥(H2)、高频隔离变压器、高频电感(L)和控制器组成，所述的原边单相全桥(H1)4个全控开关器件(S1～S4)，副边单相全桥(H2)四个全控开关器件(Q1～Q4)；所述的原边单相全桥的直流母线的正极与对应的直流电压源的正极相连，原边单相全桥的直流母线的负极与对应的直流电压源的负极相连，原边单相全桥的交流侧通过高频电感(L)与高频隔离变压器的原边相连；所述的副边单相全桥的直流母线的正极与对应直流负载的正极相连，副边单相全桥的直流母线的负极与对应的直流负载的负极相连，副边单相全桥的交流侧与高频隔离变压器的副边相连，所述的高频隔离变压器的变比为n:1；所述的原边单相全桥的开关器件(S1～S4)的控制信号的输入端和副边单相全桥的开关器件(Q1～Q4)的控制信号的输入端与所述的控制器对应的开关信号的输出端相连；其特征在于，该方法包括如下步骤：1)所述的控制器由依次的采样单元、数字PI控制器、线性化单元和单移相调制单元构成；所述的单移相调制单元的各开关控制信号的输出端分别与所述的DAB变换器的原边全桥相应的开关器件(S1～S4)与副边单相全桥的开关器件(Q1～Q4)的控制端相连；2)所述的采样单元采集所述的DAB变换器的输出电压Vout[n]，所述的PI控制器按照公式(1)计算输出f[n]并输入所述的线性化单元：其中，Vref为DAB变换器的输出电压的参考值，kp为PI控制器的比例环节系数，ki为PI控制器的积分环节系数，参数的值预先设定，预设范围为0.1≤kp≤10，0.001≤ki≤1，控制器的输出f[n]设置的限幅为[0，0.5]；3)所述的线性化单元按照公式(2)计算单移相控制下原边单相全桥(H1)和副边单相全桥(H2)之间的移相比d[n]：4)所述的单移相调制单元按照所述的原、副边之间的移相比d[n]调制后产生所述的原边全桥内部各开关器件S1～S4的控制信号和副边全桥内部各开关器件Q1～Q4的控制信号：所述的原边全桥内部开关器件S1～S4的控制信号和副边全桥内部开关器件Q1～Q4的控制信号均为占空比为0.5的方波；开关器件S1和S4的控制信号相同，开关器件S2和S3的控制信号相同并与开关器件S1、S4控制信号互补；所述的开关器件Q1和Q4的控制信号相同，开关器件Q2和Q3的控制信号相同并与开关器件Q1、Q4控制信号互补；d[n]为S1控制信号与Q1控制信号之间的移相比；所述的控制信号输入所述的原边单相全桥(H1)各开关器件(S1～S4)的控制端、副边单相全桥(H2)的各开关器件(Q1～Q4)的控制端，完成控制过程。