[發(fā)明專利]級聯(lián)雙有源橋DC-DC變換器的最小電流應(yīng)力控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810567928.6
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108809103B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張興;郭華越;趙文廣;高帥;王付勝
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發(fā)明公開了級聯(lián)雙有源橋DC?DC變換器的最小電流應(yīng)力控制方法。本發(fā)明將雙有源橋DC?DC變換器采用輸入側(cè)串聯(lián)輸出側(cè)并聯(lián)的連接方式能增大傳輸功率，降低對開關(guān)器件耐壓的要求，在實際工程中具有廣泛應(yīng)用。所提出的最小電流應(yīng)力控制方法適用于輸入側(cè)串聯(lián)輸出側(cè)并聯(lián)的級聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)，能夠在電路參數(shù)存在差異的情況下實現(xiàn)輸入均壓，采用三重移相的調(diào)制方式實現(xiàn)了對變換器的電流應(yīng)力的優(yōu)化，該方法控制實施簡單，無需電感參數(shù)，避免了電感誤差對控制所造成的影響，具有廣泛的適用性，能有效減小電流應(yīng)力，減小損耗提高傳輸效率，并且無需采樣電流，降低了成本，具有實際工程應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣工程領(lǐng)域的雙向直流變換器能量傳輸技術(shù)，具體涉及輸 入串聯(lián)輸出并聯(lián)的雙有源橋DC-DC變換器的最小電流應(yīng)力控制。

背景技術(shù)

近年來，能源問題日益嚴重，這促進了以風能、太陽能為代表的可再生 能源的發(fā)展，而在新能源的應(yīng)用中，直流變換器具有較多的應(yīng)用場合，因此， 尋找一種高效的直流變換器具有重要的意義。雙有源橋(Dual Active Bridge, DAB)DC-DC變換器具有功率雙向流動、高功率密度、低成本、易于實現(xiàn)軟開 關(guān)等特點，在新能源發(fā)電、電動汽車中應(yīng)用廣泛，近年來成為了研究熱點。

DAB變換器采取的是移相控制方式，傳統(tǒng)單移相控制方式存在較大的電 流應(yīng)力，這將提高對變換器中器件的要求，同時也會增加傳輸損耗，減小傳 輸效率，因此有必要對其進行優(yōu)化。為解決電流應(yīng)力過大的問題，擴展移相 (extended-phase-shift，EPS)控制、雙重移相(dual-phase-shift，DPS) 控制，三重移相(triple-phase-shift，TPS)控制方法相繼提出，通過增加控 制的自由度，尋求最優(yōu)的移相比的組合來達到優(yōu)化的目的。題為“雙向全橋 DC-DC變換器基于電感電流應(yīng)力的雙重移相優(yōu)化控制”，《電工技術(shù)學報》， 2016,31(22)：100-106的文獻采用EPS控制方式對電流應(yīng)力進行優(yōu)化，題 為“基于雙重移相控制的雙有源DC-DC變換器的最優(yōu)電流控制”，《電工技術(shù) 學報》，2015,30(14)：488-496采用DPS控制方式對電流應(yīng)力進行優(yōu)化，以 上兩種方式存在的不足是：

(1)需要對輸出電流進行采樣，提高了成本，采樣的精度也會影響控制 的效果；

(2)以輸出功率替代傳輸功率，而在實際電路中兩者存在差異，這種近 似使得控制難以達到最佳；

(3)控制的實施較為復雜，對于運行模式的分析不夠全面導致沒有取得 最佳的電流應(yīng)力優(yōu)化效果；

(4)需要應(yīng)用到等效電感參數(shù)，當電感參數(shù)存在偏差時，影響優(yōu)化效果；