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【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及变换器控制,具体涉及一种基于dab的高频链变换器控制方法及其系统。
技术介绍
1、直流变换器有多种拓扑结构,其中h桥型双有源全桥直流变换器(以下简称为:dab)由于其电气隔离、双向能量传输以及zvs的实现在电力电子领域中受到了广泛关注。
2、传统的dab调制策略为单移相(single-phase-shift,sps)控制,原副边电压的移相占空比都等于1,通过调节两侧h桥输出交流方波之间的移相角来控制功率的传输,为此,经常会出现导通损耗增加、电流应力大、无功环流增加等问题,进而导致变换器的效率降低。为此,亟需提供一种基于dab的高频链变换器控制方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请实施例提供一种dab的高频链变换器控制方法及其系统,以提高变换器的效率。
2、为实现上述目的,第一方面,本专利技术实施例提供一种基于dab的高频链变换器控制方法,应用于dab的高频链变换器,dab的高频链变换器包括同步整流电路和双有源全桥高频隔离电路,所述同步整流电路通过串联有第一电感和第二电感的支路和双有源全桥高频隔离电路相连,所述第一电感并联有第一电阻,包括:
3、将dab的高频链变换器的电路结构转化成为dab离散迭代模型等效电路;
4、确定一个周期内dab的高频链变换器的输入电流,所述输入电流为dab的高频链变换器中流经受控电流源的电流总和;
5、基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对
6、可选的,所述基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
7、对输入电压采样后的输入电压采样结果进行第一处理,得到目标输入电压,所述第一处理包括绝对值处理和标幺化处理;
8、对输出电压采样后的输出电压采样结果进行第二处理,得到目标输出电压,所述第二处理至少包括将输出电压采样结果进行二倍频脉动滤波,并与输出电压参考值输入到pi控制器,pi控制器用于输出目标输出电压;
9、将目标输入电压和目标输出电压输入到乘法器中,确定受控电流源对应的标幺值;
10、至少基于受控电流源对应的标幺值、输出电压的平均值确定控制变量,以通过调制器基于控制变量实现对受控电流源的控制。
11、可选的,所述基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
12、确定同一个工频周期内dab的高频链变换器对应的工作阶段,所述工作阶段包括第一阶段、第二阶段和第三阶段,所述第一阶段为电感电流有效值小于输出电压的工作阶段,所述第二阶段为电感电流有效值大于输出电压,且小于二倍电感电流有效值的工作阶段,所述第三阶段为电感电流有效值大于二倍电感电流有效值的工作阶段;
13、基于所述第一阶段,第二阶段和第三阶段对应的负载状态确定控制变量,以通过确定出的控制变量实现对受控电流源的控制,所述负载状态包括轻载、中载和重载。
14、可选的,当负载状态处于中载和重载时,采用相同的计算方式确定控制变量。
15、可选的,所述控制变量由不同的阶段的输入电平的占空比、半个周期内原边全桥零电平的占空比、副边全桥零电平的占空比、原副边全桥的相对相移计算得到。
16、第二方面,本专利技术实施例提供了一种基于dab的高频链变换器控制系统,包括dab的高频链变换器和控制模块,dab的高频链变换器包括同步整流电路和双有源全桥高频隔离电路,所述同步整流电路通过串联有第一电感和第二电感的支路和双有源全桥高频隔离电路相连,所述第一电感并联有第一电阻;
17、所述控制模块用于,将dab的高频链变换器的电路结构转化成为dab离散迭代模型等效电路;确定一个周期内dab的高频链变换器的输入电流,所述输入电流为dab的高频链变换器中流经受控电流源的电流总和;基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制。
18、可选的,所述控制模块用于基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
19、对输入电压采样后的输入电压采样结果进行第一处理,得到目标输入电压,所述第一处理包括绝对值处理和标幺化处理;
20、对输出电压采样后的输出电压采样结果进行第二处理,得到目标输出电压,所述第二处理至少包括将输出电压采样结果进行二倍频脉动滤波,并与输出电压参考值输入到pi控制器,pi控制器用于输出目标输出电压;
21、将目标输入电压和目标输出电压输入到乘法器中,确定受控电流源对应的标幺值;
22、至少基于受控电流源对应的标幺值、输出电压的平均值确定控制变量,以通过调制器基于控制变量实现对受控电流源的控制。
23、可选的,所述控制模块用于基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
24、确定同一个工频周期内dab的高频链变换器对应的工作阶段,所述工作阶段包括第一阶段、第二阶段和第三阶段,所述第一阶段为电感电流有效值小于输出电压的工作阶段,所述第二阶段为电感电流有效值大于输出电压,且小于二倍电感电流有效值的工作阶段,所述第三阶段为电感电流有效值大于二倍电感电流有效值的工作阶段;
25、基于所述第一阶段,第二阶段和第三阶段对应的负载状态确定控制变量,以通过确定出的控制变量实现对受控电流源的控制,所述负载状态包括轻载、中载和重载。
26、可选的,当负载状态处于中载和重载时,采用相同的计算方式确定控制变量。
27、可选的,所述控制变量由不同的阶段的输入电平的占空比、半个周期内原边全桥零电平的占空比、副边全桥零电平的占空比、原副边全桥的相对相移计算得到。
28、本专利技术实施例提供了一种基于dab的高频链变换器控制方法,其具体应用于dab的高频链变换器,dab的高频链变换器包括同步整流电路和双有源全桥高频隔离电路,所述同步整流电路通过串联有第一电感和第二电感的支路和双有源全桥高频隔离电路相连,所述第一电感并联有第一电阻,包括:将dab的高频链变换器的电路结构转化成为dab离散迭代模型等效电路;确定一个周期内dab的高频链变换器的输入电流,所述输入电流为dab的高频链变换器中流经受控电流源的电流总和;基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制。可见,本专利技术实施例采用了无电流传感器控制策略,可以根据输入、输出电压的信号实现对输入电流的控制,无需对输入电流进行闭环控制,在控制设计中,大大的简化的控制的难易程度。进一步的,由于本申请中舍弃了电流传感器控制,采用了控制变量对受控电流源的直接控制,为此,本专利技术实施例还能减少输入电流过零点损耗和畸变的同时实现控制变量的在线计算,大大提高了变换器的效率。
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1.一种基于DAB的高频链变换器控制方法,其特征在于,应用于DAB的高频链变换器,DAB的高频链变换器包括同步整流电路和双有源全桥高频隔离电路,所述同步整流电路通过串联有第一电感和第二电感的支路和双有源全桥高频隔离电路相连,所述第一电感并联有第一电阻,包括:
2.根据权利要求1所述的基于DAB的高频链变换器控制方法,其特征在于,所述基于DAB离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
3.根据权利要求1所述的基于DAB的高频链变换器控制方法,其特征在于,所述基于DAB离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
4.根据权利要求3所述的基于DAB的高频链变换器控制方法,其特征在于,当负载状态处于中载和重载时,采用相同的计算方式确定控制变量。
5.根据权利要求4所述的基于DAB的高频链变换器控制方法,其特征在于,所述控制变量由不同的阶段的输入电平的占空比、半个周期内原边全桥零电平的占空比、副边全桥零电平的占空比、原副边全桥的相对相移计算得到。
6.一种基于DAB的高频链变换器控
7.根据权利要求6所述的基于DAB的高频链变换器控制系统,其特征在于,所述控制模块用于基于DAB离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
8.根据权利要求7所述的基于DAB的高频链变换器控制系统,其特征在于,所述控制模块用于基于DAB离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
9.根据权利要求8所述的基于DAB的高频链变换器控制系统,其特征在于,当负载状态处于中载和重载时,采用相同的计算方式确定控制变量。
10.根据权利要求9所述的基于DAB的高频链变换器控制系统,其特征在于,所述控制变量由不同的阶段的输入电平的占空比、半个周期内原边全桥零电平的占空比、副边全桥零电平的占空比、原副边全桥的相对相移计算得到。
...【技术特征摘要】
1.一种基于dab的高频链变换器控制方法,其特征在于,应用于dab的高频链变换器,dab的高频链变换器包括同步整流电路和双有源全桥高频隔离电路,所述同步整流电路通过串联有第一电感和第二电感的支路和双有源全桥高频隔离电路相连,所述第一电感并联有第一电阻,包括:
2.根据权利要求1所述的基于dab的高频链变换器控制方法,其特征在于,所述基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
3.根据权利要求1所述的基于dab的高频链变换器控制方法,其特征在于,所述基于dab离散迭代模型等效电路中的控制变量,对所述受控电流源进行控制,包括:
4.根据权利要求3所述的基于dab的高频链变换器控制方法,其特征在于,当负载状态处于中载和重载时,采用相同的计算方式确定控制变量。
5.根据权利要求4所述的基于dab的高频链变换器控制方法,其特征在于,所述控制变量由不同的阶段的输入电平的占空比、半个周期内原边全桥零电平的占空比、副边全桥零电平的占空比、原副边全桥的相对相移计算得到。
6.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾志永,张文生,蒙祖河,梁第祥,
申请(专利权)人:东莞光亚智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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