一种半桥三电平DAB不对称均压控制电路、方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种半桥三电平DAB不对称均压控制电路、方法及系统，所述电路包括原边三电平电路、副边全桥电路和隔离变压器模块，原边三电平电路包括电容C1和C2、开关管Q1～Q4、反并联二极管D

【技术实现步骤摘要】
一种半桥三电平DAB不对称均压控制电路、方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种半桥三电平DAB不对称均压控制电路、方法及系统，属于电力电子


技术介绍

[0002]当前已投运的大多数工程中，直流变压器通常采用输入串联输出并联拓扑结构，高压侧串联模组的个数直接影响到直流变压器体积和成本，因此提高中压侧出口处的直流电压等级，可以显著降低直流变压器的整体体积和系统成本。由于在使用同样电压等级开关器件的情况下，三电平拓扑结构可以使得直流母线电压提升为原来的2倍，意味着直流变压器中压侧串联模块的数量可以减半，因此将三电平技术引入直流变压器领域很有必要。但是三电平技术必须解决中点电位平衡问题，使得拓扑中上下两母线电容必须时刻保持均压，或维持在一个较低的电压偏差水平。
[0003]三电平中点电位平衡控制在三相交流应用场景研究较多，但是在直流领域尤其是用在DAB相关电路的研究较少。专利[CN111371337A]和[CN114285304A]所针对的为二极管箝位型三电平逆变器电路，为交流应用场景，与半桥三电平DAB电路的直流应用场景不一致。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半桥三电平DAB不对称均压控制电路，其特征在于，包括原边三电平电路、副边全桥电路和隔离变压器模块，其中：所述原边三电平电路包括电容C1和C2、开关管Q1～Q4、反并联二极管D
Q1
～D
Q4
、上下箝位二极管D1和D2；所述电容C1和C2连接到三电平电路的上下两个直流母线，所述母线电容C1、C2的连接点为中性点B，所述Q1和Q2开关管组成半桥电路上桥臂，连接至直流母线正极和中性点，所述Q3和Q4组成半桥电路下桥臂，连接至中性点和直流母线负极，所述D
Q1
～D
Q4
分别为Q1～Q4的反并联二极管，所述D1和D2串联后并联在开关管Q2和Q3两端；所述副边全桥电路包括电容C3、开关管S1～S4、反并联二极管D
S1
～D
S4
；所述电容C3连接到副边全桥电路的上下两个直流母线，所述S1、S2串联后与S3、S4并联，再与电容C3并联；所述隔离变压器模块包括高频变压器T
r
，所述高频变压器T
r
上存在漏感L
r
和隔直电容C
r
，所述高频变压器T原边分别接到Q2的发射极以及中性点B，副边分别接到S1和S3的发射极。2.一种根据权利要求1所述的半桥三电平DAB不对称均压控制电路的控制方法，其特征在于，包括：获取电容C1和C2的电压V
C1
和V
C2
，经过第一PI控制器输出得到占空比调节量Δd；根据不平衡移相角θ
′
和Δd的强弱相关性关系，采用相应的计算方法分别计算获得各开关管的载波信息；获取输出电压V
Co
，经过第三PI控制器输出得到整体外移相角其中，整体外移相角定义为Q1补偿移相角处的对应点B点和S1上升沿对应点C点之间的移相角；根据整体外移相角的正负关系，采用相应的占空比生成方法获得各开关管的占空比；将各开关管的占空比以及载波信息输入预设的脉冲发生器模块，得到所有开关管的触发脉冲信号；将所述触发脉冲信号传输至各开关管，实现上下电容的均压控制。3.根据权利要求2所述的半桥三电平DAB不对称均压控制电路，其特征在于，所述根据不平衡移相角θ
′
和Δd的强弱相关性关系，采用相应的计算方法分别计算获得各开关管的载波信息，包括：如果设置不平衡移相角θ
′
和Δd弱相关，将所述电压V
C1
和V
C2
经过第二PI控制器输出得到第一开关管Q1载波谷值相位θ，通过载波谷值相位θ计算获得不平衡移相角θ
′
和补偿移相角如果设置不平衡移相角θ
′
和Δd强相关，通过占空比调节量Δd计算获得不平衡移相角θ
′
，通过不平衡移相角θ
′
计算获得载波谷值相位θ和补偿移相角通过第一开关管Q1的载波信息，获得第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4的载波信息，其中，第二开关管Q2载波与Q1相同，第四开关管Q4载波与Q1互补，第三开关管Q3载波与Q4相同。4.根据权利要求3所述的半桥三电平DAB不对称均压控制电路，其特征在于，所述通过载波谷值相位θ计算获得不平衡移相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，王小红，滕贤亮，侯凯，梁帅奇，隗华荣，吴金利，王国宁，曾肖明，葛伟美，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
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