一种抑制双向全桥变换器交流电流中直流分量的方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制双向全桥变换器交流电流中直流分量的方法，通过增加H桥逆变器B的输出电压的占空比降低直流分量，因此将H桥逆变器B调制波在载波的上升半周调整为0.5‑(D2‑D1)/2(D*Ths定义为逆变器B载波超前或者滞后逆变器A载波的时间，其中Ths为载波周期的一半)，而在载波的下降半周仍为0.5。根据前后两个计算周期的参数D调整H桥逆变器B的调制波，实现对双向全桥变换器交流电流中直流分量的抑制，从而消除高频变压器的直流偏磁，实现变换器的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于电力领域，涉及一种抑制双向全桥变换器交流电流中直流分量的方法。
技术介绍
：由于太阳能、风能等新能源发电具有间歇性，为了实现新能源最大限度利用以及平抑新能源发电引起的能量波动，系统需要配备储能环节。双向DC/DC变换器是实现直流母线与储能环节的双向流动不可少的环节，而双向全桥变换器不仅可以实现能量的双向流动，并且采用高频变压器取代了工频变压器实现电气隔离，减少了设备的重量与体积，提高了设备的功率密度，采用全桥移相控制方式，可以很方便地实现软开关功能，提高系统工作效率。双向全桥变换器主电路拓扑如下图所示，主要由H桥逆变器A、H桥逆变器B、变比为N的高频变压器T以及电抗器L(电抗器可以用高频变压器的短路阻抗代替)组成。变换器工作原理如下图所示，两个H桥逆变器的调制波均为0.5，幅值为0-1并且周期为2*Ths的载波A和载波B分别为H桥的载波，此时两个H桥的交流输出(VacA和VacB)分别为占空比为50％的方波电压。通过调整载波B的相位使得VacA与nVacB产生一定的移相角，然后对电感L进行充电以及放电从而实现能量的双向流动。设k＝VdcA/n/VdcB，当载波B滞后载波A时间为D*Ths时，可得iac在不同时间点的电流值如式1示此时双向全桥变换器传输功率如式2所示，由式2可知通过调整参数D可以实现对传输功率大小以及方向的控制。P＝VdcAnVdcBThs/2L×[D(1-D)](2)。以上关于双向全桥变换器的分析都是在稳定运行下进行的，而瞬时分析可以发现在调整滞后时间D*Ths的过程中会在iac中产生直流分量，而直流电流会引起高频变压器T的直流偏磁，从而影响装置的正常运行。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种抑制双向全桥变换器交流电流中直流分量的方法，通过调整H桥逆变器B的调制波实现对直流分量的抑制。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种抑制双向全桥变换器交流电流中直流分量的方法，通过增加H桥逆变器B的输出电压的占空比降低直流分量，因此将H桥逆变器B调制波在载波的上升半周调整为0.5-(D2-D1)/2，而在载波的下降半周仍为0.5，实现对双向全桥变换器交流电流中直流分量的抑制，从而消除高频变压器的直流偏磁，实现变换器的安全稳定运行；参数D在上一个计算周期为D1，而经过开环或者闭环控制算法在本计算周期调整为D2。按照如下步骤：(1)计算周期N-1中，变换器控制系统采用开环或者闭环算法得到参数D1；(2)根据载波周期按照连续增/减模式生成载波A；(3)根据D1将载波B相对载波A滞后D1*Ths；(4)在载波A的过零点更新H桥逆变器A的调制波为0.5；(5)在载波B的过零点更新调制波为0.5。(6)计算周期N中，变换器控制系统采用开环或者闭环算法得到参数D2；(7)根据载波周期按照连续增/减模式生成载波A；(8)根据D2将载波B相对载波A滞后D2*Ths；(9)在载波A的过零点更新H桥逆变器A的调制波为0.5；(10)在载波B的过零点按照表1更新调制波。(11)在载波B的峰值点更新调制波为0.5。根据前后两个计算周期的参数D调整H桥逆变器B的调制波，实现对双向全桥变换器交流电流中直流分量的抑制，从而消除高频变压器的直流偏磁，实现变换器的安全稳定运行。附图说明：图1为双向全桥变换器主电路拓扑图；图2为双向全桥逆变器原理图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参见图1和图2，设参数D调整前和调整后分别为D1和D2(D2>D1>0，即功率由H桥A流向H桥B并且传输功率有所增加)，则iac不同时间点的电流如式3所示iac中的直流分量如式4所示idc＝i1+i3/2＝nVdcBThs/2L×(2D2-2D1)(4)；由式4可知此时直流分量为正，因此可以通过增加H桥逆变器B的输出电压的占空比降低直流分量，因此将H桥逆变器B调制波在载波的上升半周调整为0.5-(D2-D1)/2，而在载波的下降半周仍为0.5，此时iac不同时间点的电流如式5所示，iac中直流分量为0。同理，可以得到不同的D1、D2下的H桥逆变器B调制波如表1所示表1D1、D2与H桥逆变器B调制波的关系D1和D2的关系载波上升半周载波下降半周D2>D1>00.5-(D2-D1)/20.5D1>D2>00.5+(D1-D2)/20.50>D1>D20.5+(D1-D2)/20.50>D2>D10.5-(D2-D1)/20.5D2>0>D10.5-(D2-D1)/20.5D1>0>D20.5+(D1-D2)/20.5双向全桥变换器交流电流中的直流分量抑制方法如下所示：(12)计算周期N-1中，变换器控制系统采用开环或者闭环算法得到参数D1；(13)根据载波周期按照连续增/减模式生成载波A；(14)根据D1将载波B相对载波A滞后D1*Ths；(15)在载波A的过零点更新H桥逆变器A的调制波为0.5；(16)在载波B的过零点更新调制波为0.5。(17)计算周期N中，变换器控制系统采用开环或者闭环算法得到参数D2；(18)根据载波周期按照连续增/减模式生成载波A；(19)根据D2将载波B相对载波A滞后D2*Ths；(20)在载波A的过零点更新H桥逆变器A的调制波为0.5；(21)在载波B的过零点按照表1更新调制波。(22)在载波B的峰值点更新调制波为0.5。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利技术,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及
技术实现思路
作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制双向全桥变换器交流电流中直流分量的方法，其特征在于：通过增加H桥逆变器B的输出电压的占空比降低直流分量，因此将H桥逆变器B调制波在载波的上升半周调整为0.5‑(D2‑D1)/2，D*Ths定义为逆变器B载波超前或者滞后逆变器A载波的时间，其中Ths为载波周期的一半，而在载波的下降半周仍为0.5，实现对双向全桥变换器交流电流中直流分量的抑制，从而消除高频变压器的直流偏磁，实现变换器的安全稳定运行；参数D在上一个计算周期为D1，而经过开环或者闭环控制算法在本计算周期调整为D2。

【技术特征摘要】
1.一种抑制双向全桥变换器交流电流中直流分量的方法，其特征在于：通过增加H桥逆变器B的输出电压的占空比降低直流分量，因此将H桥逆变器B调制波在载波的上升半周调整为0.5-(D2-D1)/2，D*Ths定义为逆变器B载波超前或者滞后逆变器A载波的时间，其中Ths为载波周期的一半，而在载波的下降半周仍为0.5，实现对双向全桥变换器交流电流中直流分量的抑制，从而消除高频变压器的直流偏磁，实现变换器的安全稳定运行；参数D在上一个计算周期为D1，而经过开环或者闭环控制算法在本计算周期调整为D2。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下步骤：(1)计算周期N-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李计亮，
申请(专利权)人：西安奥特迅电力电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61