一种基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法技术

本发明专利技术涉及一种基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法。步骤包括：观测待化简的双有源全桥电路中所有开关管的驱动信号；判断是否有驱动信号相同开关管，若是，则进入下一步，若否，则无法化简；将待化简的双有源全桥电路建模成为自定义符号矩阵；将自定义符号矩阵化简为新的自定义符号矩阵；将新的自定义符号矩阵还原为新的双有源全桥电路；计算待化简的双有源全桥电路中被合并的开关管的电流路径P

【技术实现步骤摘要】
一种基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法


[0001]本专利技术涉及双有源全桥电路
，具体涉及一种基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法。

技术介绍

[0002]在能源危机和环境污染问题日益严峻的时代背景下，各种各样的双有源全桥电路在分布式新能源发电系统、电动汽车和航空航天中得到了广泛的应用。因此，人们对双有源全桥电路的效率、成本和稳定性提出了更高的要求。然而双有源全桥电路极为复杂，往往有着大量冗余的器件。冗余的器件会导致电路的低效率、高成本和低稳定性，因此，研究者们致力于寻找简化的双有源全桥电路。
[0003]但是，大多数双有源全桥电路的简化通常严重依赖于研究者的经验或灵感。研究者们对简化的双有源全桥电路有着很好的总结，但没有提出一种系统化的双有源全桥电路化简方法。
[0004]因此，迫切需要一种系统化的方法来化简双有源全桥电路中的冗余器件。这有助于提高设计效率，并且提高双有源全桥电路的稳定性、能量密度，降低其制造成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决上述问题，提出了一种基于自定义符本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：观测待化简的双有源全桥电路A中各个开关管驱动信号的频率和占空比；S2：判断是否有驱动信号的频率和占空比都相同的第一开关管Q1和第二开关管Q2，若是，则进入S3，若否，则待化简的双有源全桥A无法被化简；S3：将待化简的双有源全桥电路A建模成为自定义符号矩阵G
c
；S4：将自定义符号矩阵G
c
化简为新的自定义符号矩阵G
c,new
；S5：将新的自定义符号矩阵G
c,new
还原为新的双有源全桥电路A
new
；S6：计算待化简的双有源全桥电路A中被合并的第一开关管Q1、第二开关管Q2的电流路径P
old
，再计算新的双有源全桥电路A
new
中合并后的第三开关管Q3的电流路径P
new
；S7：判断P
old
是否与P
new
相同，若是，则新的双有源全桥电路A
new
即为化简后的双有源全桥电路，若否，则待化简的双有源全桥A无法被化简。2.根据权利要求1所述的基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法，其特征在于，S3包括以下步骤：S3.1：将待化简的双有源全桥电路A抽象成自定义符号有向图；S3.2：将自定义符号有向图建模成自定义符号矩阵G
c
。3.根据权利要求2所述的基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法，其特征在于，自定义符号有向图具体为：每一个电路图都可以被抽象为唯一的自定义符号有向图，一个自定义符号有向图G(V,E)包括两个有限集合V和E，其中，V＝{V1,V2,
…
,V
N
}是所有节点的集合，E＝{E1,E2,
…
,E
N
}是所有连接节点的边的集合；边的方向取决于边所代表的器件的电气特性，如果电流只能从一个方向流到另一个方向，那么此器件为单向器件，如二极管等，该边为单向边；如果电流在此器件上能够双向流通，那么此器件为双向器件，如电感、电容等，该边为双向边。值的注意的是，由于MOS管上会有反并联的体二极管，因此MOS管被认为是双向器件；而边的方向为电流能够流通的方向。4.根据权利要求2所述的基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法，其特征在于，S3.1具体为：将待化简的双有源全桥电路A中连接两个器件的节点视为自定义符号有向图的节点，待化简的双有源全桥电路A中的器件被视为自定义符号有向图的边，而它们的方向用箭头表示。5.根据权利要求2所述的基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法，其特征在于，自定义符号矩阵具体为：每一个自定义符号有向图都可以被建模为唯一的自定义符号矩阵。自定义符号矩阵为N
×
N的矩阵，其中N为自定义符号有向图的节点数；矩阵元素a
ij
定义为：
其中，e
ij
是连接节点i和j的器件，例如，如果节点i和节点j之间有电感，则a
ij
＝a
ji
＝L；K为自定义符号有向图的节点数；c和是导通因子，它们只存在于开关管Q和二极管D前面，c的取值为1或0，c存在于被合并的开关管前面，然后，剩余的二极管和开关管若导通顺序与合并后的开关管相同，将c放置在它们前面；若导通顺序与合并后的开关管相反，则将放置在它们前面；具有c的器件和具有的器件不同时导通。值得注意的是，二极管是单向器件，因此，如果a
ij
＝cD，则a
ji
＝0，反之亦然；除了二极管、单向晶闸管、反向阻断IGBT等单向器件，其余器件在自定义符号矩阵中均存在a
ij
＝a
ji
。6.根据权利要求2所述的基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法，其特征在于，S3.2具体为：首先为自定义符号有向图的节点编号，得出自定义符号矩阵的阶数，再根据自定义符号矩阵元素的定义，建模出自定义符号有向图的自定义符号矩阵G
c
。7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖宇凯，张桂东，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：