双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，所述方法通过获取T

【技术实现步骤摘要】
双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法及系统


[0001]本专利技术涉及DC/DC变换器直流偏磁抑制
，具体涉及一种双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法及系统。

技术介绍

[0002]并网功率调度或离网负载突变时，控制器将进行暂态调节过程以满足需求，移相角突变会导致正负脉宽异常，进而引入电感电流的直流成分，导致直流偏磁的发生。出现直流偏磁时，暂态出现明显的过流情况，传输电感电流出现尖峰，同时增大了变换器开关管电流应力变大，损坏开关寿命。假如较长时间处于直流偏磁状态，高频变压器会发生磁饱和现象，影响DC/DC的正常工作。

技术实现思路

[0003]为了解决上述
技术介绍
所存在技术问题，本专利技术实施例提供了一种双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法及系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：第一方面，本专利技术实施例提供了一种双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，所述方法是基于对实时异常脉冲分析、调整从而建立的控制逻辑，基于所述控制逻辑来处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽问题；其中，所述控制逻辑为：获取T
N
开关周期内的第一移向角指令和第一功率状态，判断T
N+1
开关周期内的第二移向角指令相对于T
N
开关周期内的第一移向角指令的差值，基于T
N
开关周期内的第一功率状态和所述差值变步长调整T
N+1
开关周期内可允许调整的移相角范围，基于可允许调整的移相角范围动态得出T
N+1
开关周期内TBPHS值接受范围，以此来降低电感中过流发生的频次。
[0005]作为第二方面，本专利技术还提供了一种双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，所述方法是基于对实时异常脉冲分析、调整从而建立的控制逻辑，基于所述控制逻辑来处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽问题；其中，所述控制逻辑为：当系统控制器判定需要发生能量流切换时，获取当前TBPHS值，将当前TBPHS值更改为第一设定值，同时控制移相桥臂脉冲同步关断延长设定时间；然后控制移相桥臂脉冲同步开启，开启后控制此时TBPHS值达到第二设定值，并将TBCTL修改为第二设定值所对应的目标值。
[0006]基于上述，所述第一设定值为0。
[0007]基于上述，所述第二设定值是通过此关断周期内移向角指令功率状态所确定的目标TBPHS值。
[0008]基于上述，能量流切换包括正向功率切负向功率或负向功率切正向功率，在正向功率和负向功率切换过程中，其移相角的正负号对应的发生变化。
[0009]作为第三方面，本专利技术还提供了一种双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁系统，包括：判断模块，第一控制逻辑单元和第二控制逻辑单元；其中，所述判断模块用于连接系统控制器，用于判断能量流方向，并基于系统控制器来判定能量流是否发生切换；若未发生切换，采用第一控制逻辑单元来处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽问题；若发生切换，采用第二控制逻辑单元来处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽问题。
[0010]基于上述，所述第一控制逻辑单元内嵌入有第一控制逻辑；所述第一控制逻辑为：获取T
N
开关周期内的第一移向角指令和第一功率状态，判断T
N+1
开关周期内的第二移向角指令相对于T
N
开关周期内的第一移向角指令的差值，基于T
N
开关周期内的第一功率状态和所述差值变步长调整T
N+1
开关周期内可允许调整的移相角范围，基于可允许调整的移相角范围动态得出T
N+1
开关周期内TBPHS值接受范围，以此来降低电感中过流发生的频次。
[0011]基于上述，所述第一控制逻辑单元内嵌入有第二控制逻辑；所述第二控制逻辑为：当系统控制器判定需要发生能量流切换时，获取当前TBPHS值，将当前TBPHS值更改为第一设定值，同时控制移相桥臂脉冲同步关断延长设定时间；然后控制移相桥臂脉冲同步开启，开启后控制此时TBPHS值达到第二设定值，并将TBCTL修改为第二设定值所对应的目标值。
[0012]基于上述，所述第一设定值为0；所述第二设定值是通过此关断周期内移向角指令功率状态所确定的目标TBPHS值。
[0013]基于上述，能量流切换包括正向功率切负向功率或负向功率切正向功率，在正向功率和负向功率切换过程中，其移相角的正负号对应的发生变化。
[0014]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：本方案着重处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽，建立在对实时异常脉冲处理逻辑上，避免了繁琐的暂态直流偏磁模型的建立。
附图说明
[0015]图1为实施例中提供的因移向角变化引发电感过流的原理图；图2为实施例中提供的能量流变化后通过控制逻辑进行抑制直流偏磁的验证实验图；图3为实施例中提供的系统框架原理示意图。
具体实施方式
[0016]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。
[0017]参阅图1，控制器移相原理如下：ePWM1A、1B共用一个载波计数器负责基准桥臂脉冲，对应开关管为Q1~Q4。
[0018]ePWM2A、2B共用一个载波计数器负责移相桥臂脉冲，对应开关管为Q5~Q8。
[0019]ePWM1的载波计数器在每次Zero时刻给出同步信号，ePWM2指定同步输入源为ePWM1，稳态下上下桥臂各以50%带死区的脉冲正常工作，当发生功率调整时，可控制计算移向角度，ePWM1在过零时刻发出同步信号，ePWM2收到同步信号时，调整自己的载波计数器Cnt由TBPHS1变为TBPHS2寄存器值。
[0020]ePWM2同步方向寄存器TBCTL[PHSDIR = 1]向上计数，此时超前于ePWM1。
[0021]ePWM2同步方向寄存器TBCTL[PHSDIR = 0]向下计数，此时滞后于ePWM1。
[0022]以下展示ePWM2超前ePWM1过程中因移相角变大，导致异常脉冲出现的示意图，如图1，可以看到在t1时刻收到同步信号调整其载波计数器，导致t1相关的脉宽长度变窄。在极端正向和方向功率切换时刻会引入长达一个周期的高电平，容易引发电感过流现象。
[0023]实施例1：
[0024]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，所述方法是基于对实时异常脉冲分析、调整从而建立的控制逻辑，基于所述控制逻辑来处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽问题；其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，其特征在于，所述方法是基于对实时异常脉冲分析、调整从而建立的控制逻辑，基于所述控制逻辑来处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽问题；其中，所述控制逻辑为：获取T
N
开关周期内的第一移向角指令和第一功率状态，判断T
N+1
开关周期内的第二移向角指令相对于T
N
开关周期内的第一移向角指令的差值，基于T
N
开关周期内的第一功率状态和所述差值变步长调整T
N+1
开关周期内可允许调整的移相角范围，基于可允许调整的移相角范围动态得出T
N+1
开关周期内TBPHS值接受范围，以此来降低电感中过流发生的频次。2.双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，其特征在于，所述方法是基于对实时异常脉冲分析、调整从而建立的控制逻辑，基于所述控制逻辑来处理暂态切换过程中所引发的异常脉宽问题；其中，所述控制逻辑为：当系统控制器判定需要发生能量流切换时，获取当前TBPHS值，将当前TBPHS值更改为第一设定值，同时控制移相桥臂脉冲同步关断延长设定时间；然后控制移相桥臂脉冲同步开启，开启后控制此时TBPHS值达到第二设定值，并将TBCTL修改为第二设定值所对应的目标值。3.根据权利要求2所述的双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，其特征在于，所述第一设定值为0。4.根据权利要求2所述的双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，其特征在于，所述第二设定值是通过此关断周期内移向角指令功率状态所确定的目标TBPHS值。5.根据权利要求2所述的双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁方法，其特征在于，能量流切换包括正向功率切负向功率或负向功率切正向功率，在正向功率和负向功率切换过程中，其移相角的正负号对应的发生变化。6.双有源全桥双向DC/DC变换器的抑制暂态直流偏磁系统，其特征在于，包括：判断模块，第一控制逻辑单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹钰，刘永奎，廖正军，周超，
申请(专利权)人：西安奇点能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：