双向全桥DC‑DC变换器的移相控制方法技术

本发明专利技术提出一种双向全桥DC‑DC变换器的移相控制方法，包括：生成原边侧方波，所述原边侧方波的相角固定，原边侧方波输入到双向全桥DC‑DC变换器原边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC‑DC变换器原边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；同时生成副边侧方波，所述副边侧方波的相角可调，副边侧方波输入到双向全桥DC‑DC变换器副边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC‑DC变换器副边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；改变所述副边侧方波的相角、使其发生相移，从而改变原边侧和副边侧的方波的移相角。本发明专利技术实现对双向全桥DC‑DC变换器双向功率流通，优化移相波以实现软开关和减少功率损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，特别涉及的是一种双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法。
技术介绍
随着太阳能发电技术的普及，太阳能光伏并网系统成为了发展的主要趋势，和早期的太阳能并网相比，带有储能的太阳能并网系统可以调度能源，更满足家庭和企业用户的需求，而双向全桥DC-DC变换器就是实现储能的关键，它可以实现直流母线高压侧和蓄电池低压侧的双向功率流动。目前的移相控制通过改变两路方波的相移大小来改变移相角，同时改变两路波形过程较繁琐，并且有较大范围不能实现软开关，且在实际工作中，过大的移相角会增加功率的损耗，增加了器件的发热。因此，需要寻找其他的方法来优化移相角的发波过程并减小全桥电路的功率损耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，实现对双向全桥DC-DC变换器双向功率流通，优化移相波以实现软开关和减少功率损耗。为解决上述问题，本专利技术提出一种双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，包括：生成原边侧方波，所述原边侧方波的相角固定，原边侧方波输入到双向全桥DC-DC变换器原边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC-DC变换器原边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；同时生成副边侧方波，所述副边侧方波的相角可调，副边侧方波输入到双向全桥DC-DC变换器副边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC-DC变换器副边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；改变所述副边侧方波的相角、使其发生相移，从而改变原边侧和副边侧的方波的移相角。根据本专利技术的一个实施例，改变所述副边侧方波的相角、使其发生相移，控制原边侧和副边侧的方波的移相角的范围在-90～90度之间。根据本专利技术的一个实施例，固定所述原边侧方波的相角为90度，控制所述副边侧方波的相角为0～180度可调。根据本专利技术的一个实施例，所述原边侧方波包括A路方波和B路方波，所述A路方波和B路方波的导通区间呈交替出现，且所述A路方波和B路方波的导通区间之间存在死区时间，所述A路方波输入到双向全桥DC-DC变换器原边侧的一对对角开关管的控制端，所述B路方波输入到双向全桥DC-DC变换器原边侧的另一对对角开关管的控制端；所述副边侧方波包括C路方波和D路方波，所述C路方波和D路方波的导通区间呈交替出现，且所述C路方波和D路方波的导通区间之间存在死区时间，所述C路方波输入到双向全桥DC-DC变换器副边侧的一对对角开关管的控制端，所述D路方波输入到双向全桥DC-DC变换器副边侧的另一对对角开关管的控制端。根据本专利技术的一个实施例，所述原边侧方波和副边侧方波通过比较器生成；所述比较器包括A比较器、B比较器、C比较器、D比较器；A比较器的一输入端接收三角波形、比较端设为1/2的三角波形最大幅值，比较而在输出端输出所述A路方波；B比较器的一输入端接收三角波形、比较端设为1/2的三角波形最大幅值，比较而在输出端输出所述B路方波；C比较器的一输入端接收三角波形、比较端的值为可调，比较而在输出端输出所述C路方波；D比较器的一输入端接收三角波形、比较端的值为可调，比较而在输出端输出所述D路方波。根据本专利技术的一个实施例，所述双向全桥DC-DC变换器包括原边侧电路、变压器和副边侧电路；所述原边侧电路包括：第一开关管，其第一端连接输入电压正端，其控制端接收所述A路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断；第二开关管，其第一端连接所述第一开关管的第二端，其第二端连接输入电压负端，其控制端接收所述B路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断；第三开关管，其第一端连接输入电压正端，其控制端接收所述A路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断，第二开关管和第三开关管构成一对对角开关管；第四开关管，其第一端连接所述第三开关管的第二端，其第二端连接输入电压负端，其控制端接收所述B路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断，第一开关管和第四开关管构成一对对角开关管；及连接在输入电压正端和输入电压负端之间的电容；所述副边侧电路包括：第五开关管，其第一端连接输出电压正端，其控制端接收所述C路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断；第六开关管，其第一端连接所述第五开关管的第二端，其第二端连接输出电压负端，其控制端接收所述D路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断；第七开关管，其第一端连接输出电压正端，其控制端接收所述C路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断，第六开关管和第七开关管构成一对对角开关管；第八开关管，其第一端连接所述第七开关管的第二端，其第二端连接输出电压负端，其控制端接收所述D路方波、控制其第一端和第二端间的导通和关断，第五开关管和第八开关管构成一对对角开关管；及连接在输出电压正端和输出电压负端之间的电容；所述变压器的原边侧线圈两端分别连接第一开关管的第二端和第三开关管的第二端，所述变压器的副边侧线圈分别连接第五开关管的第二端和第七开关管的第二端。根据本专利技术的一个实施例，各个开关管上还分别连接了反接二极管。根据本专利技术的一个实施例，所述变压器的原边侧线圈连接第一开关管的第二端的一端通过电感连接到该第一开关管的第二端。根据本专利技术的一个实施例，原副边变压器匝数比与原副边电压比相同。采用上述技术方案后，本专利技术相比现有技术具有以下有益效果：固定单侧方波相角，仅改变副边侧方波相角，能够更容易改变系统的移相角，有利于减少系统的损耗。同时，固定单侧方波的波形产生方式，使得被控移相角在一定范围内变化，从而更有利于软开关实现。附图说明图1为本专利技术实施例的双向全桥DCDC变换器的电路结构示意图；图2为本专利技术实施例的移相控制波的波形示意图；图3为本专利技术实施例的移相控制波的工作波形示意图；图4为本专利技术实施例的传输功率与移相角的曲线关系图；图5为本专利技术实施例的软开关电压比和移相角的关系图；图6为本专利技术实施例的方波生成原理图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。本专利技术实施例的双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，包括：生成原边侧方波，所述原边侧方波的相角固定，原边侧方波输入到双向全桥DC-DC变换器原边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC-DC变换器原边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；同时生成副边侧方波，所述副边侧方波的相角可调，副边侧方波输入到双向全桥DC-DC变换器副边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC-DC变换器副边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；改变所述副边侧方波的相角、使其发生相移，从而改变原边侧和副边侧的方波的移相角。双向全桥DC-DC变换器将单向全桥的DC-DC变换器副边侧的二极管加上了功率管，这样副边侧也可以控制开关管的开通和关断，实现副边侧的能量向原边侧的逆向传输。下面具体描述双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法。在双向全桥DC-DC变换器移相工作过程中，控制原边侧单侧的开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向全桥DC‑DC变换器的移相控制方法，其特征在于，包括：生成原边侧方波，所述原边侧方波的相角固定，原边侧方波输入到双向全桥DC‑DC变换器原边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC‑DC变换器原边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；同时生成副边侧方波，所述副边侧方波的相角可调，副边侧方波输入到双向全桥DC‑DC变换器副边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC‑DC变换器副边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；改变所述副边侧方波的相角、使其发生相移，从而改变原边侧和副边侧的方波的移相角。

【技术特征摘要】
1.一种双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，其特征在于，包括：生成原边侧方波，所述原边侧方波的相角固定，原边侧方波输入到双向全桥DC-DC变换器原边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC-DC变换器原边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；同时生成副边侧方波，所述副边侧方波的相角可调，副边侧方波输入到双向全桥DC-DC变换器副边侧开关管的控制端，控制双向全桥DC-DC变换器副边侧的对角两个开关管同时导通和关断、上下两个开关管交替导通和关断；改变所述副边侧方波的相角、使其发生相移，从而改变原边侧和副边侧的方波的移相角。2.如权利要求1所述的双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，其特征在于，改变所述副边侧方波的相角、使其发生相移，控制原边侧和副边侧的方波的移相角的范围在-90～90度之间。3.如权利要求2所述的双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，其特征在于，固定所述原边侧方波的相角为90度，控制所述副边侧方波的相角为0～180度可调。4.如权利要求1-3中任意一项所述的双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，其特征在于，所述原边侧方波包括A路方波和B路方波，所述A路方波和B路方波的导通区间呈交替出现，且所述A路方波和B路方波的导通区间之间存在死区时间，所述A路方波输入到双向全桥DC-DC变换器原边侧的一对对角开关管的控制端，所述B路方波输入到双向全桥DC-DC变换器原边侧的另一对对角开关管的控制端；所述副边侧方波包括C路方波和D路方波，所述C路方波和D路方波的导通区间呈交替出现，且所述C路方波和D路方波的导通区间之间存在死区时间，所述C路方波输入到双向全桥DC-DC变换器副边侧的一对对角开关管的控制端，所述D路方波输入到双向全桥DC-DC变换器副边侧的另一对对角开关管的控制端。5.如权利要求4所述的双向全桥DC-DC变换器的移相控制方法，其特征在于，所述原边侧方波和副边侧方波通过比较器生成；所述比较器包括A比较器、B比较器、C比较器、D比较器；A比较器的一输入端接收三角波形、比较端设为1/2的三角波形最大幅值，比较而在输出端输出所述A路方波；B比较器的一输入端接收三角波形、比较端设为1/2的三角波形最大幅值，比较而在输出端输出所述B路方波；C比较器的一输入端接收三角波形、比较端的值为可调，比较而在输出端输出所述C路方波；D...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕，郑益慧，李立学，袁佳波，刘彦文，郝常汕，李晓旭，陈东峰，
申请(专利权)人：上海交通大学，国家电网公司，国网吉林省电力有限公司四平供电公司，
类型：发明
国别省市：上海;31