[發明專利]一種基于雙載波調制的H橋雙向DC-DC調制策略

有效

• 申請號: 201610808246.0
• 申請日: 2016-09-08
• 公開（公告）號: CN106953521B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 易靈芝;任旭亮;陳宇
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于雙載波調制的非隔離型H橋雙向DC-DC變換器調制策略，包括以下步驟：

step1:通過電壓傳感器測量非隔離型H橋雙向DC-DC變換器直流母線電壓V_DC與給定值V_ref比較做差；

step2:將得到的差值經過電壓環PI模塊作為電流參考值I_ref；

step3:將電流參考值I_ref與通過電流傳感器測得的電感電流I_l比較做差；

step4:將得到的差值經過電流環PI模塊，通過雙三角載波信號調制得到所需的PWM波；

step5:將此PWM波作為開關管脈沖驅動信號控制開關管的導通與關斷；

根據驅動模式和開關狀態，采用電壓和電流經過各自的雙閉環控制，來選擇工作模式；

引入雙載波信號調制策略，且建立開關管占空比連續化模型，實現快速平滑的自動模式切換；依據H橋電路拓撲，Q1、Q2，Q3、Q4分別使用互補對稱驅動信號，通過整合，四種模式控制可簡化成兩種模式控制；

由buck和boost工作原理知，直流母線電壓V_DC和電池電壓V₁關系為：

V_DC＝V₁·d₁ buck模式

boost模式

開關管Q1的占空比0<d1<1，Q4的占空比0<d2<1，當直流母線電壓V_DC與電池電壓V₁相等時，Buck模式與Boost模式進行切換時，開關管占空比為斷續狀態；如果將d2上移1，在雙載波調制策略中就可以得到連續化開關占空比切換模式；

在H橋雙向DC-DC變換器工作于模式切換狀態時，將占空比d分成0到1和1到2兩部分，當0<d<1，此時進行Buck與Boost模式切換，Q3持續導通，通過雙載波調制策略得到的PWM波使Q1被占空比為d的PWM驅動，Q4截止；當1<d<2，進行Buck與Boost模式切換時，Q1持續導通，通過雙載波調制策略得到的PWM波Q4被占空比為d-1的PWM驅動，同樣的調制策略應用到開關管Q2和Q3，這樣就建立了各模式切換之間的開關管占空比連續化模型；

通過以上的建模分析計算，基于雙載波調制策略的非隔離型H橋雙向DC-DC變換器工作時，各開關管所需的PWM脈沖信號按照步驟step1～step5產生，在雙三角載波調制策略作用下，使其開關管工作于占空比連續狀態下。