[發(fā)明專利]一種基于雙載波調(diào)制的H橋雙向DC-DC調(diào)制策略

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610808246.0
• 申請(qǐng)日: 2016-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106953521B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易靈芝;任旭亮;陳宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙載波調(diào)制的非隔離型H橋雙向DC?DC變換器調(diào)制策略。它包括以下步驟：通過(guò)電壓傳感器測(cè)量直流母線電壓V_DC與給定值V_ref比較做差；將得到的差值經(jīng)過(guò)電壓環(huán)PI模塊作為電流參考值I_ref；將電流參考值I_ref與通過(guò)電流傳感器測(cè)得的電感電流I_l比較做差；將得到的差值經(jīng)過(guò)電流環(huán)PI模塊，通過(guò)雙三角載波信號(hào)調(diào)制得到所需的PWM波；將此PWM波作為開(kāi)關(guān)管脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，使開(kāi)關(guān)管工作在占空比連續(xù)狀態(tài)。本發(fā)明使H橋雙向DC?DC變換器在模式切換時(shí)開(kāi)關(guān)管占空比由斷續(xù)狀態(tài)變?yōu)檫B續(xù)化，簡(jiǎn)化控制過(guò)程，開(kāi)關(guān)進(jìn)行模式切換時(shí)電壓過(guò)沖變小，調(diào)節(jié)時(shí)間變短。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源儲(chǔ)能設(shè)備。特別涉及到一種基于雙載波調(diào)制的H橋雙向DC-DC調(diào)制策略。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界快速發(fā)展，使地球上的資源逐漸減少，從而影響自然環(huán)境和人類的生活，因此對(duì)新能源開(kāi)發(fā)與使用得到了世界的重視，而我國(guó)也在積極大力的開(kāi)發(fā)新能源。隨著新能源的發(fā)展，需要儲(chǔ)能設(shè)備去處理分布式發(fā)電系統(tǒng)中增長(zhǎng)的供求關(guān)系之間的缺口。因此儲(chǔ)能裝置得到了大量應(yīng)用，在儲(chǔ)能裝置中，雙向DC-DC變換器承擔(dān)著公共直流母線與蓄電池之間的能量雙向輸送任務(wù)，占有重要的地位。

在非隔離型直流變換器中，圖2所示H橋雙向DC-DC變換器為傳統(tǒng)非隔離型變換器，具有效率高、成本低、體積小等優(yōu)點(diǎn)。H橋雙向DC-DC變換器一側(cè)接直流母線，另一側(cè)接蓄電池，可工作在四象限運(yùn)行。該電路在工作時(shí)，根據(jù)需求在四種模式之間切換：Boost放電、Buck充電、Buck放電和Boost充電。

H橋雙向DC-DC變換器在工作時(shí)，需要PWM波脈沖信號(hào)對(duì)四個(gè)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖3所示的H橋雙向DC-DC變換器傳統(tǒng)控制框圖，在電壓電流雙閉環(huán)控制方式中，采用單一載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，Buck與Boost模式切換時(shí)兩個(gè)開(kāi)關(guān)占空比有跳動(dòng)不連續(xù)，因此導(dǎo)致收斂時(shí)間將阻礙它的快速反應(yīng)，切換電壓過(guò)沖大，工作模式的選擇和開(kāi)關(guān)管占空比控制過(guò)程變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述在非隔離型H橋雙向DC-DC變換器根據(jù)所需模式進(jìn)行開(kāi)關(guān)切換時(shí)存在的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙載波調(diào)制的H橋雙向DC-DC變換器自動(dòng)模式切換調(diào)制方法，使變換器在Buck與Boost模式之間進(jìn)行模式切換時(shí)，開(kāi)關(guān)管占空比工作在連續(xù)模式，從而實(shí)現(xiàn)快速平滑，切換時(shí)電壓過(guò)沖減小，調(diào)節(jié)時(shí)間變短。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案是：通過(guò)電壓傳感器測(cè)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；將得到的差值經(jīng)過(guò)電壓環(huán)PI模塊作為電流參

考值I_ref；將電流參考值I_ref與通過(guò)電流傳感器測(cè)得的電感電流I_l比較做差；將得到的差值經(jīng)過(guò)電流環(huán)PI模塊，通過(guò)雙三角載波信號(hào)調(diào)制得到所需的PWM波；將此PWM波作為開(kāi)關(guān)管脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，使開(kāi)關(guān)管工作在占空比連續(xù)狀態(tài)。