[发明专利]双向DC-DC变换器的导通损耗优化方法及多模态平滑切换方法

摘要

本发明涉及一种双向DC‑DC变换器的导通损耗优化方法及多模态平滑切换方法，属于电力电子领域的储能用的双向DC‑DC变换器领域。本发明基于隔离型双有源桥DC‑DC变换器，主电路一次侧和二次侧均为全桥电路，通过串联电感和变压器把两个全桥连接在一起，一次侧链接蓄电池，二次侧可以链接任意负载，通过控制变换器一次侧和二次侧全桥的占空比和两个全桥逆变的电压波形相对应的移相角实现双向功率流的控制。本发明实现了DAB变换器的软开关且导通损耗最小，同时仍然能够保证随负载和电压变化时各个工作模态的平滑过渡切换。

主权项

1.双向DC‑DC变换器的导通损耗优化方法及多模态平滑切换方法，其特征在于：基于隔离型双有源桥DC‑DC变换器，主电路一次侧和二次侧均为全桥电路，通过串联电感和变压器把两个全桥连接在一起，一次侧连接蓄电池，二次侧可以连接任意负载，通过控制变换器一次侧和二次侧全桥的占空比和两个全桥逆变的电压波形相对应的移相角实现双向功率流的控制；具体控制步骤如下；步骤一：通过电压参考V_ref和二次侧电压反馈V₂相减得到的电压误差，经输出电压控制器输出为两个全桥逆变的电压波形相对的移相角步骤二：限制移相角的大小在‑π/2到π/2之间，如果大于π/2，则等于π/2；如果小于‑π/2，则等于‑π/2。采样二次侧电压V₂和一次侧电压V₁，计算变换器的等效电压增益M，M表示为nV₁/V₂；n为变压器变比；步骤三：判断M值；如果M小于等于1：计算一次侧全桥电路的占空比D₁＝min(1,D_{1_Mode1},D_{1_Mode2})，其中L_r为串联电感的感值，T_s为开关周期，I_ZVS1为一次侧全桥开关管实现软开关的最小电流幅值.再计算二次侧全桥电路的占空比为二次侧全桥开关管实现软开关的最小电流幅值；如果M大于1：计算二次侧全桥电路的占空比D₂＝min(1,D_{2_Mode3},D_{2_Mode4})，其中再计算一次侧全桥电路的占空比步骤四：根据步骤一和步骤三所得到的D₁、D₂，产生一次侧和二次侧全桥开关管对应的驱动信号，信号用于驱动八只开关管工作，实现多模态平滑切换。