[发明专利]零电压开关下电压传输比大于1的DAB优化控制方法

摘要

本发明公开了一种零电压开关下电压传输比大于1的DAB优化控制方法，根据变压器原副边H桥之间的移相比D0以及两侧H全桥内移相比D1、D2三个移相控制量的大小关系，调整电压电流波形。使得DAB变换器能在电压传输比大于1，即vs大于vp时且为低功率的情况下，实现电流优化下的零电压开关，改善了器件工作条件。

主权项

1.零电压开关下电压传输比大于1的DAB优化控制方法，其特征在于：该方法所基于的装置包括直流电源、高频变压器原边全桥H1、高频变压器副边全桥H2、高频电感L和高频变压器、直流负载、原边输入电容C1、副边输出电容C2以及数字控制器组成；所述高频变压器原边全桥H1由S1～S4四个全控开关器件组成，高频变压器副边全桥H2由Q1～Q4四个全控开关器件组成，所述直流电压源正极与原边输入电容C1的正极、高频变压器原边全桥H1的直流母线正极相连接，直流电压源负极与原边输入电容C1的负极、高频变压器原边全桥H1的直流母线负极相连接；所述高频变压器原边全桥H1前后桥臂两开关管中点分别与高频电感L的一端和高频变压器原边负端相连接，高频电感L的另一端与高频变压器原边正端相连接；所述直流负载的正极与副边输入电容C2正极、高频变压器副边全桥H2的直流母线正极相连接，直流负载负极与副边输入电容C2负极、高频变压器副边全桥H2的直流母线负极相连接；所述高频变压器副边全桥H2前后桥臂两开关管中点分别与高频变压器副边两端相连接，高频变压器变比为n:1；所述高频变压器原边全桥H1的四个全控开关管S1～S4的控制信号输入端和高频变压器副边全桥H2的四个全控开关器件Q1～Q4的控制信号输入端与所述数字控制器的PWM信号输出端相连接；所述数字控制器包括移相参数计算器和移相调制器这两个部分，首先初始化数字控制器，设定双有源全桥变换器基本参数变压器变比n、高频电感L、输出的PWM波的频率fs，期望输出电压值Vref，采样得到输入电压V1、输出电压V0、输出电流I0，移相参数计算器计算输出电压值为Vref时的输出功率P，通过控制方法计算后输出三个移相信号给所述移相调制器，所述移相调制器的开关控制信号输出端与所述原副边全桥相对应的全控开关管S1～S4和Q1～Q4相连接；所述三重移相值为高频变压器原副边H桥之间的移相比D0、原边H1全桥内移相比D1、副边H2全桥内移相比D2三个移相控制量；其特征是：包括以下步骤：1)所述数字控制器按公式(1)计算出输入输出电压传输比M：取M＞1，且满足式(2)所确定的传输功率范围，2)双有源全桥变换器D0、D1、D2三个控制量的计算：使用下式得到对应的三个移相控制量：其中，T为双有源全桥直流变换器的半开关周期；对于α，0＜α＜1，α的值越靠近0，产生的回流功率越大，即在相同的传输功率下，显著增加电感电流有效值；相对应的，α的值越靠近1，双有源全桥变换器需要越大的死区时间来实现全部器件的零电压开关；3)所述的数字控制器按所述的高频变压器原副边H桥之间的移相比D0、原边H1全桥内移相比D1、副边H2全桥内移相比D2三个移相控制量形成驱动信号，八个开关管的驱动信号通过输出端口驱动所述原边H1全桥、副边H2全桥的八个全控开关器件，通过以上控制方法即实现一种零电压开关下电压传输比大于1的DAB优化控制方法，实现原边H1全桥、副边H2全桥的八个全控开关器件均能零电压开关。