用于控制串联谐振DC/DC转换器的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制串联谐振DC/DC转换器的方法。所述方法包括下列步骤：定义具有第一半周期TA和第二半周期TB的开关周期TP，并在开关周期TP之后定义后继开关周期TP+1。下一步，控制第一开关电路（SC1）的第一组开关（S1sc1；S1sc1、S4sc1）从第一半周期TA减去时间间隔ΔTAE1的开始Tstart开始是闭合的，其中所述时间间隔ΔTAE1被设置在第一半周期TA的末尾，并控制第一开关电路（SC1）的第二组开关（S2sc1；S2sc1、S3sc1）在从第二半周期TB减去时间间隔ΔTBE1的开始Tcenter开始是闭合的，其中所述时间间隔ΔTBE1被在第二半周期TB的末尾。控制第二开关电路（SC2）的第一组开关（S1sc2；S1sc2、S4sc2）在第一半周期TA减去时间间隔ΔTAS1并减去时间间隔ΔTAE2的周期内是闭合的，其中所述时间间隔ΔTAS1被设置在第一半周期TA的开始，且其中时间间隔ΔTAE2被设置在第一半周期TA的末尾，并控制第二开关电路（SC2）的第二组开关（S2sc2；S2sc2、S3sc2）在第二半周期TB减去时间间隔ΔTBS1并减去时间间隔ΔTBE2的周期内是闭合的，其中时间间隔ΔTBS1被设置在第二半周期TB的开始，且其中时间间隔ΔTBE2被设置在第二半周期TB的末尾。时间间隔Tsc1off1与Tsc2off1、时间间隔Tsc1off2与Tsc2off2至少部分重叠，其中所述第一和第二开关电路的组全部断开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制串联谐振DC/DC转换器的方法和根据该方法所控制的串联谐振DC/DC转换器。
技术介绍
图1示出了典型的不间断电力供应(UPS)系统。UPS系统包括用于从AC或DC电源转换电力的输入转换器。一般的UPS具有将商用AC干线(mains)或可再生能源AC或DC源转换成DC电压的输入功率级。之后DC电压借助转换器转换成受控的AC或DC电压，从而形成对诸如计算机、冰箱等这样需要不间断供电的电力负载的电力供应。一般，在输入转换器和输出转换器之间设置稳定的DC总线。DC总线理想地适配连接至DC电池。如果电池电压不同于DC总线上的DC电压，则需要双向DC/DC转换器。通过使用电池经由DC/DC转换器对DC总线供应DC电力，一般的AC-UPS可以应对AC干线的电力故障，所以提供给AC负载的电力不会中断。当AC干线再次可用时，AC主线的电力可用于对电池充电和为负载供应能源。在许多UPS系统中，一个DC/DC转换器被用于从电池向DC总线供应电力，一个单独的转换器被用于对电池充电。该电池充电转换器可以是被供应以AC干线电力的AC/DC转换器，或被供应以DC总线电力的单独的DC/DC转换器。在某些应用中，输入还可以是DC源，比如诸如太阳能电池这样的可再生电能。为提高效率，许多文献中提出了用于单向和双向DC/DC转换器的电路，比如Krismer, Round, Kolar 于 2006 年在 Power Electronics Specialists Conference 上发表的 “Performance optimization of a High Current Dual Active Bridge with Wideoperating Voltage Range，，，Kim, Han, Park, Moon 在 Journal of Power Electronics 的2006 年 6 月的第 6 卷第 3 期中发表的“A new HE ZVZCS Bidirectional DC/DC converterfor HEV42V Power Systems，，，Ray 于 1992 年在 Power Electronics SpecialistsConference 上发表的 “Bidirectional DC/DC Power Conversion using Quas1-ResonantTopology，，，Jalbrzykowski, Citko 在 Bulletin of the Polish Academy of TechnicalSciences 的 2009 年的第 57 卷第 4 期中发表的 “Bidirectional DC/DC converter forrenewable energy systems”。所有这些电路都以固定频率工作并由移相栅极脉冲或占空比调制所控制。所有这些电路的操作范围都有的缺点是高效率操作的有限工作范围，比如有限负载范围的主开关的零电压开关(ZVS)。本专利技术的目标是提供一种以更高的效率控制串联谐振DC/DC转换器的方法。本专利技术的另一个目标是提供控制串联谐振DC/DC转换器的方法以实现双向DC/DC转换器。因此，串联谐振DC/DC转换器可以用于在电力故障期间从电池向DC总线提供电力，以及用于在电力故障之后从DC总线提供电力为电池充电。这样可以减小部件数量，节约成本/空间
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于控制串联谐振DC/DC转换器的方法，包括下列步骤:为串联谐振DC/DC转换器定义从时间Tstart到时间Tend的开关周期TP ;其中开关周期TP包括从Tstart到Tcenter的第一半周期TA和从Tcenter到Tend的第二半周期TB,并在开关周期TP之后定义后继的开关周期TP+1 ；控制第一开关电路的第一组开关从第一半周期TA减去时间间隔ATAEl的开始Tstart开始是闭合的(0N)，其中时间间隔ATAEl被设置在第一半周期TA的末尾；控制第一开关电路的第二组开关从第二半周期TB减去时间间隔ATBEl的开始Tcenter开始是闭合的，其中时间间隔ATBEl被设置在第二半周期TB的末尾；控制第一开关电路的第一组和第二组开关在时间间隔ATAEl和ATBEl内是断开的(OFF)；控制第二开关电路的第一组开关在第一半周期TA减去时间间隔ATASl并减去时间间隔ATAE2的周期内是闭合的，其中时间间隔A TASl被设置在第一半周期TA的开始，其中时间间隔ATAE2被设置在第一半周期TA的末尾；控制第二开关电路的第二组开关在第二半周期TB减去时间间隔ATBSl并减去时间间隔ATBE2内是闭合的，其中时间间隔ATBSl被设置在第二半周期TB的开始，其中时间间隔ATBE2被设置在第二半周期TB的末尾；控制第二开关电路的第一组和第二组开关在时间间隔ATAS1、ATAE2、ATBSl和ATBE2内是断开的；其中时间间隔ATAEl形成第一时间间隔Tscloffl，其中第一开关电路的第一和第二组开关是断开的，其中，时间间隔ATBE形成第二时间间隔Tscloff2，其中，第一开关电路的第一和第二组开关是断开的；其中时间间隔ATAE2和ATBSl形成连续时间间隔Tsc2off 1，其中第二开关电路的第一和第二组开关是断开的；其中时间间隔ATBE2与后继的开关周期TP+1的时间间隔ATASl (TP+1)形成连续时间间隔Tsc2off2，其中第二开关电路的第一和第二组开关是断开的；其中时间间隔Tscloffl和时间间隔Tsc2offl重叠，其中时间间隔Tscloff2和时间间隔Tsc2off2重叠。一方面，方法包括控制间隔Tscloffl的中心接近或等于时间间隔Tsc2offl的中心和间隔Tscloff2的中心接近或等于时间间隔Tsc2off2的中心。一方面，方法包括通过变化开关周期TP的长度来控制串联谐振DC/DC转换器的第一 DC端子间的电压与串联谐振DC/DC转换器第二 DC端子间的电压之间的关系。 一个方面，方法包括通过改变开关周期TP来控制流经串联谐振DC/DC转换器的电力的方向。一个方面，方法包括通过控制第一和第二开关电路具有接近串联谐振频率的固定开关频率，控制第一和第二开关电路的开关以在开关闭合时提供零电压开关和在开关断开时提供近似零电流开关。一个方面，通过在操作点以串联谐振频率或接近串联谐振频率的频率为第一 DC端子在额定操作范围内的所有电压进行开关，可以控制第一和第二开关电路的开关。一个方面，通过在操作点在串联谐振频率处或附近对第二 DC端子处的所有负载状况进行开关，可以控制第一和第二开关电路的开关。本专利技术还涉及串联谐振DC/DC转换器，包括:第一DC 端子；第二DC 端子；电感器装置；第一开关电路，连接在第一 DC端子和电感器装置之间，其中第一开关电路包括第一组开关和第二组开关；第二开关电路和谐振电路，连接在第二 DC端子和电感器装置之间，其中第二开关电路包括第一组开关和第二组开关；控制电路，用于根据上述方法之一控制第一和第二开关电路中的开关组。附图说明下面将参考附图详细说明本专利技术的实施方式，其中；图1示出了双向DC/DC转换器的典型应用；图2示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯托·罗贾斯，尼尔斯·贝克曼，
申请(专利权)人：易达威锐有限公司，
类型：
国别省市：