一种DAB变换器的软开关及电流应力优化方法技术

本发明专利技术公开了一种DAB变换器的软开关及电流应力优化方法，是DAB变换器工作在输入输出电压不匹配工作条件下，通过控制桥间移相比和桥内移相比的关系，使得变换器的全部开关管工作在零电压开通(ZVS)条件下，以降低系统的开关损耗，并以变换器全部开关管工作在零电压开通条件下作为优化前提，对电流应力作进一步的优化，使得变换器的导通损耗降低，提高系统整机效率。本发明专利技术对DAB变换器的电压传输比在1～2范围内变化时，实现全功率范围内开关管的零电压开通，DAB变换器的电压传输比在0.5～1范围内变化时，其实现全部开关管零电压开通的功率范围要比单移相控制要大，且电流应力较小。且电流应力较小。且电流应力较小。

【技术实现步骤摘要】
一种DAB变换器的软开关及电流应力优化方法


[0001]本专利技术属新能源应用领域，具体包含储能、电动汽车、直流微网等需要实现功率双向流动的领域，涉及一种双有源桥DCDC变换器软开关及电流应力优化方法。

技术介绍

[0002]随着“碳中和，碳达峰”双碳战略目标的提出，推动了新能源技术的快速发展。在储能系统中，储能系统能够有效抑制可再生能源的出力波动，促进了可再生能源的消纳。在电动汽车领域，随着新能源电动轿车、电动客车、电动货车的保有量大幅增加，相关学者提出了V2G，V2V等概念，同时用户对电动汽车实现功率双向流动的需求也越来多。在直流微网领域，需要高功率、高效率直流变换器来连接中、低压直流母线，实现功率的双向流动。而DAB变换器因其具有功率密度高、体积小、原副边隔离、易于实现功率的双向流动等优点，广泛应用于储能、电动汽车、直流微网系统中。
[0003]传统单移相(SPS)控制因其控制方式简单，在DAB变换器的控制中得到了广泛地应用。但是当输入输出电压不匹配时，SPS控制会造成其电流应力增大，ZVS运行功率范围减小，轻载时开关管进行硬开通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DAB变换器的软开关及电流应力优化方法，其特征在于，是按照以下步骤进行：步骤1：当所述DAB变换器工作在输入输出电压不匹配工作条件时，利用式(1)得到EPS控制模式下和SPS控制模式下对应的零电压开通约束电感电流标幺值；式(1)中，i
L
(t0)为t0时刻DAB变换器内的开关管动作时的电感电流值，i
L
(t1)为t1时刻DAB变换器内的开关管动作时的电感电流值，i
L
(t2)为t2时刻DAB变换器内的开关管动作时的电感电流值，k表示电压传输比，且k＝V
i
/(nV
o
)，V
i
为DAB变换器的输入电压，V
o
为DAB变换器的输出电压，n为高频变压器变比；D1为桥内移相比，D2为桥间移相比，EPSL1为桥内移相比D1在逆变桥侧，且桥间移相比D2大于桥内移相比D1的移相控制模式，EPSL2为桥内移相比D1在逆变桥侧，且桥间移相比D2小于桥内移相比D1的移相控制模式，EPSR为桥内移相比D1在整流桥侧的移相控制模式，SPS为单移相控制模式；由EPSL1、EPSL2和EPSR组成扩展相移控制模式，记为EPS；步骤2：利用式(2)得到EPS控制模式下和SPS控制模式下的传输功率标幺值p；式(2)中，P为所述DAB变换器的传输功率，P
N
为所述DAB变换器的额定传输功率，EPSL1控制模式的约束条件为0≤D1≤D2≤1，EPSL2控制模式的约束条件为0≤D2≤D1≤1，EPSR控制模式的约束条件为0≤D1+D2≤1,SPS控制模式的约束条件为0≤D2≤1；步骤3：利用式(3)得到DAB变换器在下升压和降压两种工作条件下，采用EPS控制模式和SPS控制模式各个移相模式对应的软开关区域内的传输功率范围；
式(3)中，k＞1表示降压工作条件，k＜1表示升压工作条件；步骤4：当DAB变换器输入输出电压在降压工作条件时，若DAB变换器重载运行，则选择EPSL1作为移相控制方式，若DAB变换器轻载运行，则选择EPSL2作为移相控制方式；当DAB变换器输入输出电压在升压工作条件时，选择EPSR作为移相控制方式；步骤5：利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨向真，孔令浩，王锦秀，张涛，杜燕，赖纪东，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：