基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法技术

本发明专利技术属于隔离型双向全桥DC‑DC变换器控制技术领域，具体涉及一种基于双重移相的双向DC‑DC变换器小信号建模方法。包括以下步骤：步骤1，在双重移相控制下，双向DC‑DC变换器的一个工作周期的工作模式包括6个不同阶段，将所述6个不同阶段进行线性表述，得到变换器的全阶动态模型；步骤2，采用奇异摄动法对双向DC‑DC变换器的全阶动态模型进行降阶处理，得到降阶后的慢子系统状态方程；步骤3，依据降阶后的慢子系统状态方程求取在一个周期内6个不同阶段的平均值，继而得到统一的线性连续模型，再对线性连续模型进行拉氏变换得到内移相角‑输出传递函数以及外移相角‑输出传递函数。有效增大了输出功率，简化了计算，提升了变换器的传输效率。

【技术实现步骤摘要】
基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法
本专利技术属于隔离型双向全桥DC-DC变换器控制
，具体涉及一种基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法。
技术介绍
随着微电网的广泛发展，双向DC-DC变换器作为连接发电系统与储能装置之间的电力电子接口，以其通过移相调节输出功率大小的灵活性，成为了国内和国外学术界专家研究的热点项目之一。其中由两级全桥拓扑构成的隔离型双向全桥DC-DC变换器因具有电磁干扰小、调节灵活、易于实现软开关特性等优点得到迅速发展。但是隔离型双向全桥DC-DC变换器由于开关效应是一种强非线性系统，通常采用小信号建模的方法近似计算非线性模型，为闭环反馈控制系统提供依据。目前许多文献仍然以传统的状态空间平均法建立变换器的小信号模型，其特点是物理概念清晰，模型较为简洁；但缺点是方法较为繁琐，计算量大，难以确定零极点分布，尤其是建立高阶开关转换电路时甚为不便。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提供了一种基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法。为达到上述目的本专利技术采用了以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1，在双重移相控制下，双向DC-DC变换器的一个工作周期的工作模式包括6个不同阶段，将所述6个不同阶段进行线性表述，得到变换器的全阶动态模型；/n步骤2，采用奇异摄动法对双向DC-DC变换器的全阶动态模型进行降阶处理，得到降阶后的慢子系统状态方程；/n步骤3，依据降阶后的慢子系统状态方程求取在一个周期内6个不同阶段的平均值，继而得到统一的线性连续模型，再对线性连续模型进行拉氏变换得到内移相角-输出传递函数以及外移相角-输出传递函数。/n

【技术特征摘要】
1.基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，在双重移相控制下，双向DC-DC变换器的一个工作周期的工作模式包括6个不同阶段，将所述6个不同阶段进行线性表述，得到变换器的全阶动态模型；
步骤2，采用奇异摄动法对双向DC-DC变换器的全阶动态模型进行降阶处理，得到降阶后的慢子系统状态方程；
步骤3，依据降阶后的慢子系统状态方程求取在一个周期内6个不同阶段的平均值，继而得到统一的线性连续模型，再对线性连续模型进行拉氏变换得到内移相角-输出传递函数以及外移相角-输出传递函数。


2.根据权利要求1所述的基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法，其特征在于：所述步骤1中6个不同阶段进行线性表述的方程式如下：设双向DC-DC变换器的动态模型中电感L的电流iL、电容C1的电压u1、电容C2的电压u2为状态变量，



式中分别为iL、u1，u2的导数；us为输入电压；矩阵矩阵A在不同工作模式下由电感L，电容C1、C2和电源内阻Rs构成，d1为内移相比，d2为外移相比，t为时间，T为半个周期，R为负载电阻；











3.根据权利要求1所述的基于双重移相的双向DC-DC变换器小信号建模方法，其特征在于：所述步骤2采用奇异摄动法对双向DC-DC变换器的全阶动态模型进行降阶处理，得到降阶后的慢子系统状态方程的具体步骤为：
1)设iL为快变变量，构成快子系统；u1，u2为慢变变量，构成慢子系统；将式(2)拆开写为下列表达式：









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【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴勇，赵雅琳，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14