【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变换器，具体涉及一种双有源桥式变换器及其控制方法。
技术介绍
1、双有源桥式变换器(dual-active bridge(dab))包括dc-ac变换器、ac-dc变换器以及变压器，其中变压器的一次侧连接至dc-ac变换器的输出端，其二次侧连接至ac-dc变换器的输入端。由于dc-ac变换器被提供千赫兹级(例如10～100khz)的脉宽调制信号，变压器同样在千赫兹级的频率下工作，因此该变压器可以选用体积小、重量轻的高频变压器或开关电源变压器，可以在超大规模电源应用中实现更高的功率密度、效率和更轻的重量。
2、但是在实际应用中，施加在高频变压器中的高频电压将导致其磁芯和绕组具有较高的损耗，因此限制了高频电压的频率，进而限制了高频变压器的工业应用。
3、从绕组损耗来看，dc-ac变换器产生的方波电压在高频变压器中引入的奇数次(例如3次、5次、7次……等)电流谐波将导致较高的损耗。更重要的是必须消除高频变压器中的一个或多个特定的电流谐波，以降低变压器的功率损耗。
4、参见伊顿智能动力有限公司的申请号为202110717580.6、专利技术名称为“双有源桥式变换器及其控制方法”的专利申请，其全部内容通过引用包含于此。该专利申请提出的方案为：向dc-ac变换器提供脉宽调制信号以使其输出电压在所述脉宽调制信号的每个周期的初始时刻为零且在与所述变压器中的特定奇数次的电流谐波相对应的特定的时刻具有跳变沿。这种变换器称为消谐双有源桥式变换器。
5、然而，为了实现输出电压的跳变，需要进行
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种双有源桥式变换器，其包括：
2、dc-ac变换器，其输入端连接至第一直流母线；
3、ac-dc变换器，其输出端连接至第二直流母线；
4、变压器，其一次侧连接至所述dc-ac变换器的输出端，其二次侧连接至所述ac-dc变换器的输入端；
5、控制装置，所述控制装置被设置为：
6、向所述dc-ac变换器提供第一脉宽调制信号以使其输出电压在所述第一脉宽调制信号的每个周期的初始时刻为零且在与所述变压器中的特定奇数次的电流谐波相对应的特定的时刻具有跳变沿，以及
7、向所述ac-dc变换器提供第二脉宽调制信号以使其输入电压的相位滞后所述dc-ac变换器的输出电压的相位，
8、所述控制装置还被设置为调节所述第一脉宽调制信号和/或所述第二脉宽调制信号以使得所述变压器的电流波形的正半周期的电流谷值为负值，负半周期的电流谷值为正值。
9、基于此，双有源桥式变换器中的开关过程为软开关过程，降低甚至消除了开关损耗。
10、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，所述负值或所述正值的大小为所述电流波形的幅值的1％-10％。
11、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，所述控制装置控制所述dc-ac变换器使其输出电压的电压波形在所述第一脉宽调制信号的每个周期的初始时刻至半个周期内呈轴对称，且在所述脉宽调制信号的每个周期内呈中心对称。
12、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，所述ac-dc变换器的输入电压与所述dc-ac变换器的输出电压为多个矩形脉冲或多个阶梯脉冲。
13、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，所述跳变沿是上升沿或/和下降沿。
14、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，所述控制装置控制所述ac-dc变换器使其输入电压与所述dc-ac变换器的输出电压具有相同的电压波形。
15、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，如果所述dc-ac变换器的输出电压的每一个半周期内的第一个脉冲与所述ac-dc变换器的输入电压的脉冲没有交叠，所述控制装置被设置为：
16、调节所述第一脉宽调制信号以使得所述dc-ac变换器的输出电压的正半周期的第一个脉冲之前增加第一负脉冲，负半周期的第一个脉冲之前增加第一正脉冲；和/或
17、调节所述第二脉宽调制信号以使得所述ac-dc变换器的输入电压的正半周期的第一个脉冲之前增加第二正脉冲，负半周期的第一个脉冲之前增加第二负脉冲，
18、其中，所述第一正脉冲、所述第二正脉冲、所述第一负脉冲和所述第二负脉冲的脉冲宽度小于所述dc-ac变换器的输出电压的正半周期的第一个脉冲到零点的距离。
19、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，如果所述dc-ac变换器的输出电压的每一个半周期内的第一个脉冲与所述ac-dc变换器的输入电压的脉冲有交叠，所述控制装置被设置为：
20、调节所述第一脉宽调制信号以使得所述dc-ac变换器的输出电压的正半周期的第一个脉冲和负半周期的第一个脉冲的宽度变窄；和/或
21、调节所述第二脉宽调制信号以使得所述ac-dc变换器的输入电压的正半周期的第一个脉冲和负半周期的第一个脉冲的宽度变宽。
22、根据本专利技术的双有源桥式变换器，优选地，如果所述dc-ac变换器的输出电压的每半周期内的第一个脉冲与所述ac-dc变换器的输入电压的脉冲有交叠，所述控制装置被设置为：
23、调节所述第一脉宽调制信号和所述第二脉宽调制信号以将所述dc-ac变换器的输出电压的每一个半周期内的第一个脉冲与所述ac-dc变换器的输入电压的前一个半周期的最后一个脉冲的交叠部分切去，以及
24、调节所述第一脉宽调制信号以使得所述dc-ac变换器的输出电压的正半周期的第一个脉冲之前增加第一负脉冲，负半周期的第一个脉冲之前增加第一正脉冲；和/或
25、调节所述第二脉宽调制信号以使得所述ac-dc变换器的输入电压的正半周期的第一个脉冲之前增加第二正脉冲，负半周期的第一个脉冲之前增加第二负脉冲，
26、其中，所述第一正脉冲、所述第二正脉冲、所述第一负脉冲和所述第二负脉冲的脉冲宽度小于所述交叠部分被切去之后的所述dc-ac变换器的输出电压的正半周期的第一个脉冲到零点的距离。
27、本专利技术还提供了一种用于双有源桥式变换器的控制方法，所述双有源桥式变换器包括：
28、dc-ac变换器，其输入端连接至第一直流母线；
29、ac-dc变换器，其输出端连接至第二直流母线；
30、变压器，其一次侧连接至所述dc-ac变换器的输出端，其二次侧连接至所述ac-dc变换器的输入端；
31、控制装置，所述控制方法包括下列步骤：
32、向所述dc-ac变换器提供第一脉宽调制信号以使其输出电压在所述第一脉宽调制信号的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双有源桥式变换器，其包括：
2.根据权利要求1所述的双有源桥式变换器，其中，所述负值或所述正值的大小为所述电流波形的幅值的1％-10％。
3.根据权利要求2所述的双有源桥式变换器，其中，所述控制装置控制所述DC-AC变换器使其输出电压的电压波形在所述第一脉宽调制信号的每个周期的初始时刻至半个周期内呈轴对称，且在所述脉宽调制信号的每个周期内呈中心对称。
4.根据权利要求3所述的双有源桥式变换器，其中，所述AC-DC变换器的输入电压与所述DC-AC变换器的输出电压为多个矩形脉冲或多个阶梯脉冲。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的双有源桥式变换器，其中，所述跳变沿是上升沿或/和下降沿。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的双有源桥式变换器，其中，所述控制装置控制所述AC-DC变换器使其输入电压与所述DC-AC变换器的输出电压具有相同的电压波形。
7.根据权利要求4所述的双有源桥式变换器，其中，如果所述DC-AC变换器的输出电压的每一个半周期内的第一个脉冲与所述AC-DC变换器的输入电压的脉冲没有交叠，所述
8.根据权利要求4所述的双有源桥式变换器，其中，如果所述DC-AC变换器的输出电压的每一个半周期内的第一个脉冲与所述AC-DC变换器的输入电压的脉冲有交叠，所述控制装置被设置为：
9.根据权利要求4所述的双有源桥式变换器，如果所述DC-AC变换器的输出电压的每半周期内的第一个脉冲与所述AC-DC变换器的输入电压的脉冲有交叠，所述控制装置被设置为：
10.一种用于双有源桥式变换器的控制方法，所述双有源桥式变换器包括：
...【技术特征摘要】
1.一种双有源桥式变换器，其包括：
2.根据权利要求1所述的双有源桥式变换器，其中，所述负值或所述正值的大小为所述电流波形的幅值的1％-10％。
3.根据权利要求2所述的双有源桥式变换器，其中，所述控制装置控制所述dc-ac变换器使其输出电压的电压波形在所述第一脉宽调制信号的每个周期的初始时刻至半个周期内呈轴对称，且在所述脉宽调制信号的每个周期内呈中心对称。
4.根据权利要求3所述的双有源桥式变换器，其中，所述ac-dc变换器的输入电压与所述dc-ac变换器的输出电压为多个矩形脉冲或多个阶梯脉冲。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的双有源桥式变换器，其中，所述跳变沿是上升沿或/和下降沿。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的双有源桥式变换器，其中，所述控制装置控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：段佳杰，于健雄，陈强，罗成，
申请(专利权)人：山特电子深圳有限公司，
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。