【技术实现步骤摘要】
具有隔直电容的混合双有源桥DC
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DC变换器、控制方法及系统
[0001]本专利技术属于电力电子
，更具体地，涉及一种具有隔直电容的混合双有源桥DC
‑
DC变换器、控制方法及系统。
技术介绍
[0002]随着碳中和目标的提出，可再生能源发电的渗透率逐年提高。但是风力发电、光伏发电等可再生能源发电的输出受环境影响大，输出电压波动范围较大。另外，储能作为电力系统中的削峰填谷的单元也得到广泛应用，但是储能系统的输出电压也会在充放电的过程中表现出较大的电压变化范围。因此，当前行业对于宽输入范围的DC
‑
DC电力电子变换器具有迫切需求。
[0003]双有源桥变换器因为具有较宽的电压转换增益范围，软开关特性以及可调节的双向功率的优点，所以被认为是最具有应用前景隔离型DC
‑
DC拓扑之一。但是，在宽增益范围的应用中，双有源桥的部分开关管会失去软开关特性，从而导致变换器效率的降低和开关管的热失控。
技术实现思路
[0004]针对现有隔离型D
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有隔直电容的混合双有源桥DC
‑
DC变换器，其特征在于，包括具有隔直电容的混合桥臂部分、副边全桥部分和变压器T；所述具有隔直电容的混合桥臂部分包括第一桥臂B1、第二桥臂B2、第三桥臂B3，第一电感L1、第二电感L2，输入电容C
in
、中间母线电容C
m
、隔直电容C
b
；所述第一桥臂B1包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，所述第二桥臂B2包括第三开关管Q3和第四开关管Q4，所述第三桥臂B3包括第五开关管Q5和第六开关管Q6；第一桥臂B1和输入电容C
in
并联，第二桥臂B2和第三桥臂B3以及中间母线电容C
m
并联；Q1的源极和Q2的漏极连接，第一桥臂B1的桥臂中点与第一电感L1的一端连接；Q3的源极和Q4的漏极连接，第二桥臂B2的桥臂中点与第一电感L1的另一端连接，同时，第二桥臂B2的桥臂中点与第二电感L2的一端连接；Q5的源极和Q6的漏极连接；第二电感L2的另一端和变压器T原边绕组的同名端相连，第三桥臂B3的桥臂中点和隔直电容C
b
的一端相连，变压器T原边绕组的的非同名端和隔直电容C
b
的另一端相连；所述副边全桥部分包括第四桥臂B4、第五桥臂B5，第四桥臂B4、第五桥臂B5以及输出电容C
o
并联；所述第四桥臂B4包括第七开关管Q7和第八开关管Q8，所述第五桥臂B5包括第九开关管Q9和第十开关管Q
10
；Q7的源极和Q8的漏极连接，Q9的源极和Q
10
的漏极连接，第四桥臂B4的桥臂中点与变压器T的副边绕组的同名端连接，第五桥臂B5的桥臂中点与变压器T的副边绕组的非同名端连接；变压器T的原边绕组与副边绕组的匝数比为n1：n2。2.一种基于权利要求1所述的具有隔直电容的混合双有源桥DC
‑
DC变换器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据标幺化的输入电压V
in
和标幺化的传输功率P判断当前工况点的工作模式；根据所述工作模式配置桥臂的工作状态及调制方法。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当标幺化的输入电压V
in
和标幺化的传输功率P满足下式时，为工作模式A，(P<f(i)||P<f(j))&&V
in
>f(k)&&(P>f(l)||P>f(m))当标幺化的输入电压V
in
和标幺化的传输功率P满足下式时，为工作模式B，(P<f(e)&&V
in
>f(f)&&P>f(h)&&((P>f(i)&&P>f(j))||V
in
<f(k)))||(P<f(l)||P<f(m))当标幺化的输入电压V
in
和标幺化的传输功率P满足下式时，为工作模式C，P<f(c)&&V
in
>f(d)&&(P<f(c)||V
in
>f(f))&&(P>f(g)当标幺化的输入电压V
in
和标幺化的传输功率P满足下式时，为工作模式D，P>f(a)||V
in
<f(b)当标幺化的输入电压V
in
和标幺化的传输功率P满足下式时，为工作模式E，(P<f(a)&&V
in
>f(b)&&(P>f(c)||V
in
<f(d)))||(P<f(g)&&P<f(h))其中，f(a)～f(m)的为直线a～m的表达式，具体为，
。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，采用保证所有开关管零电压开通为前提的最小电阻损耗作为模式选择的原则划分不同模式的工作区域的边界，边界包括直线a～m。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，通过时域推导得到电感电流，通过对电流积分得到传输功率，通过将电感电流能够在开关管开通前的死区时间内抽空开关管寄生电容中存储的能量作为零电压开通的的条件可以得到工作模式的所有开关管零电压开通的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘才丰，邹旭东，刘爽，朱东海，康勇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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