【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电力，尤其涉及一种双有源全桥变换器及其控制方法。
技术介绍
1、双有源全桥dc-dc变换器具有能量的双向流动、传输效率高、电气隔离、无功功率需求小等优点，在新能源发电、电动汽车、储能等领域得到了广泛应用。由于电力电子变换器为强耦合的非线性系统，且受到电路参数摄动、负载和输入电压变化及未建模动态等因素的影响，现有的双有源全桥dc-dc变换器的控制方法稳定性不高、鲁棒性低。
技术实现思路
1、鉴于此，本公开的目的在于提出一种双有源全桥变换器及其控制方法。
2、基于上述目的，第一方面，本公开提供了一种双有源全桥变换器的控制方法，双有源全桥变换器包括原边全桥变换器和副边全桥变换器，所述副边全桥变换器的输出电容与负载连接；
3、所述方法包括：
4、采集所述原边全桥变换器的原边直流侧电压的测量值v1和所述输出电容的电压测量值v2；
5、基于所述输出电容的电压期望轨迹v2d、所述原边直流侧电压的测量值v1、所述副边直流侧电压的测量值v2、所述副边全桥变换器的并联注入阻抗gi、和所述副边全桥变换器的并联注入阻尼g，得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d；
6、基于所述占空比d进行调制处理得到开关控制信号；
7、基于所述开关控制信号控制所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器中的开关管。
8、在一些实施例中，基于所述输出电容的电压期望轨迹v2d、所述原边直流侧电压的测量值v1、所述副边直流侧电压
9、基于所述输出电容的电压期望轨迹v2d和所述副边直流侧电压的测量值v2得到所述副边直流侧电压的误差轨迹
10、基于所述输出电容的并联注入阻抗gi、所述副边直流侧电压的误差轨迹所述原边直流侧电压的测量值v1和所述副边全桥变换器的并联注入阻尼g，得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d。
11、在一些实施例中，所述双有源全桥变换器还包括连接于所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器之间的变压器，所述原边全桥变换器中的输入电感与所述变压器连接；
12、基于所述副边全桥变换器的并联注入阻抗gi、所述副边直流侧电压的误差所述原边直流侧电压的测量值v1和参数g，得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d，包括：
13、其中，fs为所述双有源全桥变换器的工作频率，l为所述输入电感的电感值，n为变压器的线圈匝数比，c2为所述输出电容的电容值。
14、在一些实施例中，基于所述输出电容的电压期望轨迹v2d和所述副边直流侧电压的测量值v2得到所述副边直流侧电压的误差轨迹包括：
15、基于所述副边直流侧电压的测量值v2与所述期望轨迹v2d之差，得到所述副边直流侧电压的误差轨迹
16、在一些实施例中，基于所述输出电容的并联注入阻抗gi、所述副边直流侧电压的误差轨迹所述原边直流侧电压的测量值v1和所述副边全桥变换器的并联注入阻尼g，得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d，包括：
17、确定基于bm模型的所述双有源全桥变换器关于状态变量的平均状态方程，状态变量包括所述输入电感的电流测量值il和所述输出电容的电压测量值v2；
18、基于所述平均状态方程确定所述输入电感的电流期望轨迹和所述输出电容的电压期望轨迹；
19、基于所述电流期望轨迹和所述电压期望轨迹确定所述双有源全桥变换器的误差动力学方程；
20、基于所述误差动力学方程和与所述输出电容并联的并联注入阻尼，得到基于bm模型的闭环动力学方程；
21、基于所述闭环动力学方程得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d。
22、在一些实施例中，所述双有源全桥变换器关于状态变量的平均状态方程包括：
23、其中，p为所述双有源全桥变换器的功率。
24、在一些实施例中，所述输入电感的电流期望轨迹和所述输出电容的电压期望轨迹包括：
25、ild为所述输入电感的期望轨迹,v2d为平均输出电压的期望轨迹；
26、基于所述输入电感和所述输出电容的期望轨迹，确定所述双有源全桥变换器的误差动力学方程，包括：
27、
28、在一些实施例中，基于所述误差动力学方程和与所述输出电容并联的并联注入阻尼，得到基于bm模型的闭环动力学方程，包括：
29、gi为并联注入阻尼。
30、在一些实施例中，基于所述闭环动力学方程得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d，包括：
31、基于所述输入电感的电流期望轨迹和所述输出电容的电压期望轨迹，以及所述闭环动力学方程得到基于bm模型的所述双有源桥变换器的控制律，包括：
32、
33、基于所述控制律确定所述占空比d。
34、另一方面，本公开提供了一种双有源全桥变换器，采用根据第一方面所述的方法进行控制。
35、从上面所述可以看出，本公开提供的双有源全桥变换器及其控制方法，通过在双有源全桥变换器的副边全桥变换器中并联注入虚拟阻尼，在bm控制策略中对能量进行重构，从而得到控制信号以对双有源全桥变换器的开关管进行控制。能够实现双有源全桥变换器的控制过程中响应速度较快，不存在超调情况，而且在负载发生突变时输出电压波动小甚至无波动，抗干扰性高，提高了双有源全桥变换器的控制可靠性和鲁棒性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种双有源桥变换器的控制方法，其特征在于，所述双有源全桥变换器包括原边全桥变换器和副边全桥变换器，所述副边全桥变换器的输出电容与负载连接；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述输出电容的电压期望轨迹V2d、所述原边直流侧电压的测量值V1、所述副边直流侧电压的测量值V2、所述副边全桥变换器的并联注入阻抗Gi、和所述副边全桥变换器的并联注入阻尼G，得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双有源全桥变换器还包括连接于所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器之间的变压器，所述原边全桥变换器中的输入电感与所述变压器连接；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述输出电容的电压期望轨迹V2d和所述副边直流侧电压的测量值V2得到所述副边直流侧电压的误差轨迹包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述输出电容的并联注入阻抗Gi、所述副边直流侧电压的误差轨迹所述原边直流侧电压的测量值V1和所述副边全桥变换器的并联注入阻尼G，得到所述原边全桥变换
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述双有源全桥变换器关于状态变量的平均状态方程包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述输入电感的电流期望轨迹和所述输出电容的电压期望轨迹包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，基于所述误差动力学方程和与所述输出电容并联的并联注入阻抗，得到基于BM模型的闭环动力学方程，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述闭环动力学方程得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d，包括：
10.一种双有源全桥变换器，其特征在于，采用根据权利要求1-9中任一项所述的方法进行控制。
...【技术特征摘要】
1.一种双有源桥变换器的控制方法，其特征在于，所述双有源全桥变换器包括原边全桥变换器和副边全桥变换器，所述副边全桥变换器的输出电容与负载连接；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述输出电容的电压期望轨迹v2d、所述原边直流侧电压的测量值v1、所述副边直流侧电压的测量值v2、所述副边全桥变换器的并联注入阻抗gi、和所述副边全桥变换器的并联注入阻尼g，得到所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器的占空比d，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双有源全桥变换器还包括连接于所述原边全桥变换器和所述副边全桥变换器之间的变压器，所述原边全桥变换器中的输入电感与所述变压器连接；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述输出电容的电压期望轨迹v2d和所述副边直流侧电压的测量值v2得到所述副边直流侧电压的误差轨迹包括：
5.根据权利要求3所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雅静，马昊，王秀腾，李建国，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。