DAB变换器的控制方法、装置、开关电源和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种DAB变换器的控制方法、装置、开关电源和存储介质，该方法包括：根据DAB变换器的输入电压和输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，得到DAB变换器的电压传输比和实际传输功率的标幺值；根据DAB变换器的电压传输比和实际传输功率的标幺值，采用回流功率控制方式，得到DAB变换器的外移相角、以及内相移角或脉宽控制量；根据该外移相角、以及内相移角或脉宽控制量，确定DAB变换器中变压器原边驱动信号和变压器副边驱动信号；根据相应驱动信号控制变压器的相应桥电路中开关管的工作。该方案，通过在回流功率优化的基础上，进行虚拟电流功率控制，以提高DAB变换器的动态响应性能，提高DAB变换器的效率。提高DAB变换器的效率。提高DAB变换器的效率。

【技术实现步骤摘要】
DAB变换器的控制方法、装置、开关电源和存储介质


[0001]本专利技术属于开关电源
，具体涉及一种DAB变换器的控制方法、装置、开关电源和存储介质，尤其涉及一种混合三电平DAB变换器的虚拟电流功率控制方法、装置、开关电源和存储介质。

技术介绍

[0002]随着全球能源危机与环境污染的加剧，新能源的趋势日益增长，双向直流变换技术愈发受到重视，双向直流变换器广泛应用于分布式发电系统、直流配电网和电动汽车等领域。其中，双有源桥变换器(Dual Active Bridge Converter，DAB)可以电压等级变换和电气绝缘，功率的双向流动，功率密度和效率都很高，输入输出端之间有电气隔离、容易实现软开关，得到了众多科研工作者的关注和研究。
[0003]回流功率的存在会使变换器在传输相同功率时需要更大的输入电压或输入电流，这大大增加了变换器的损耗，从而降低了电池化成系统的效率。减小回流功率是DAB控制方面的重要研究内容，学者们先后提出了单移相控制(Single Phase
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Shift，SPS)、拓展移相控制(Extended Phase Shift，EPS)、双重移相控制(Dual Phase Shift，DPS)、三重移相控制(Triple Phase Shift，TPS)等多种控制方法。
[0004]针对不同的控制策略，DAB变换器表现出不同的功率转换性能。当DAB变换器电压不匹配时，电流应力和回流功率均会大幅增加。当电流应力较大时，线路中电流峰值和有效值均会增加，使得线路损耗会不断增加，降低DAB变换器的效率；当回流功率增加时，电源侧和负载侧的功率会不断往返传输，会使得功率在往返传输的过程中有一部分损耗在回路电阻上，同样会降低DAB变换器的效率。DAB变换器工作在不匹配状态，该不匹配状态是指变压器的一次侧和二次侧桥臂电压不匹配，会造成开关管软开关行为的丢失，增加了开关器件的开通损耗与关断损耗，无法提高DAB变换器效率和维持输出电压稳定、增加传输功率损耗。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，提供一种DAB变换器的控制方法、装置、开关电源和存储介质，以解决DAB变换器在工况多变的环境下，当DAB变换器电压不匹配时，DAB变换器的动态性能较差，影响了DAB变换器的效率的问题，达到通过在回流功率优化的基础上，进行虚拟电流功率控制，以提高DAB变换器的动态响应性能，提高DAB变换器的效率的效果。
[0007]本专利技术提供一种DAB变换器的控制方法，包括：获取所述DAB变换器的输入电压，并获取所述DAB变换器的输出电压；根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值；根据所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实
际传输功率的标幺值，采用回流功率控制方式，得到所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量；根据所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量，确定所述DAB变换器中变压器的原边桥电路中开关管的驱动信号，记为所述DAB变换器的变压器原边驱动信号；并确定所述DAB变换器中变压器的副边桥电路中开关管的驱动信号，记为所述DAB变换器的变压器副边驱动信号；根据所述DAB变换器的变压器原边驱动信号，控制所述DAB变换器中变压器的原边桥电路中开关管的工作；并根据所述DAB变换器的变压器副边驱动信号，控制所述DAB变换器中变压器的副边桥电路中开关管的工作。
[0008]在一些实施方式中，根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，包括：根据所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，确定所述DAB变换器的实际传输功率；根据所述DAB变换器的输入电压、所述DAB变换器的输出电压、以及所述DAB变换器的实际传输功率，采用传输功率估算方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值。
[0009]在一些实施方式中，根据所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，确定所述DAB变换器的实际传输功率，包括：将所述DAB变换器的输出电压与预设的参考电压进行比较，得到比较结果；对所述比较结果进行PI控制，得到虚拟输出电流；将所述虚拟输出电流与设定的参考电压的乘积，确定为所述DAB变换器的输出功率；将所述DAB变换器的输出功率与所述DAB变换器的传输效率的比值，确定为所述DAB变换器的实际传输功率。
[0010]在一些实施方式中，根据所述DAB变换器的输入电压、所述DAB变换器的输出电压、以及所述DAB变换器的实际传输功率，采用传输功率估算方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，包括：根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，确定所述DAB变换器的基准功率；并根据所述DAB变换器的输出电压，确定所述DAB变换器的输出电压的误差；将所述DAB变换器的实际传输功率与所述DAB变换器的基准功率的比值，确定为所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值；根据所述DAB变换器的输出电压的误差，确定所述DAB变换器的电压传输比。
[0011]在一些实施方式中，根据所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，采用回流功率控制方式，得到所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量，包括：在所述DAB变换器的给定功率条件下，根据所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，采用KKT算法，对所述DAB变换器的回流功率进行优化，得到所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量。
[0012]与上述方法相匹配，本专利技术另一方面提供一种DAB变换器的控制装置，包括：获取单元，被配置为获取所述DAB变换器的输入电压，并获取所述DAB变换器的输出电压；控制单元，被配置为根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值；所述控制单元，还被配置为根据所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，采用回流功率控制方式，得到所述DAB变换器的外移相角、以
及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量；所述控制单元，还被配置为根据所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量，确定所述DAB变换器中变压器的原边桥电路中开关管的驱动信号，记为所述DAB变换器的变压器原边驱动信号；并确定所述DAB变换器中变压器的副边桥电路中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DAB变换器的控制方法，其特征在于，包括：获取所述DAB变换器的输入电压，并获取所述DAB变换器的输出电压；根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值；根据所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，采用回流功率控制方式，得到所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量；根据所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量，确定所述DAB变换器中变压器的原边桥电路中开关管的驱动信号，记为所述DAB变换器的变压器原边驱动信号；并确定所述DAB变换器中变压器的副边桥电路中开关管的驱动信号，记为所述DAB变换器的变压器副边驱动信号；根据所述DAB变换器的变压器原边驱动信号，控制所述DAB变换器中变压器的原边桥电路中开关管的工作；并根据所述DAB变换器的变压器副边驱动信号，控制所述DAB变换器中变压器的副边桥电路中开关管的工作。2.根据权利要求1所述的DAB变换器的控制方法，其特征在于，根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，包括：根据所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，确定所述DAB变换器的实际传输功率；根据所述DAB变换器的输入电压、所述DAB变换器的输出电压、以及所述DAB变换器的实际传输功率，采用传输功率估算方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值。3.根据权利要求2所述的DAB变换器的控制方法，其特征在于，根据所述DAB变换器的输出电压，采用虚拟电流功率控制方式，确定所述DAB变换器的实际传输功率，包括：将所述DAB变换器的输出电压与预设的参考电压进行比较，得到比较结果；对所述比较结果进行PI控制，得到虚拟输出电流；将所述虚拟输出电流与设定的参考电压的乘积，确定为所述DAB变换器的输出功率；将所述DAB变换器的输出功率与所述DAB变换器的传输效率的比值，确定为所述DAB变换器的实际传输功率。4.根据权利要求2所述的DAB变换器的控制方法，其特征在于，根据所述DAB变换器的输入电压、所述DAB变换器的输出电压、以及所述DAB变换器的实际传输功率，采用传输功率估算方式，得到所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，包括：根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，确定所述DAB变换器的基准功率；并根据所述DAB变换器的输出电压，确定所述DAB变换器的输出电压的误差；将所述DAB变换器的实际传输功率与所述DAB变换器的基准功率的比值，确定为所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值；根据所述DAB变换器的输出电压的误差，确定所述DAB变换器的电压传输比。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的DAB变换器的控制方法，其特征在于，根据所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，采用回流功率控制方式，得到所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量，包括：在所述DAB变换器的给定功率条件下，根据所述DAB变换器的电压传输比、以及所述DAB变换器的实际传输功率的标幺值，采用KKT算法，对所述DAB变换器的回流功率进行优化，得到所述DAB变换器的外移相角、以及所述DAB变换器的内相移角或脉宽控制量。6.一种DAB变换器的控制装置，其特征在于，包括：获取单元，被配置为获取所述DAB变换器的输入电压，并获取所述DAB变换器的输出电压；控制单元，被配置为根据所述DAB变换器的输入电压、以及所述DAB变换器的输出电压，采...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文帅，孙磊，林晖，褚艳伟，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：