[發明專利]功率方向可自動切換的雙向CLLLC型變換器控制方法有效
| 申請號： | 202010982941.5 | 申請日： | 2020-09-17 |
| 公開（公告）號： | CN112202336B | 公開（公告）日： | 2022-02-15 |
| 發明（設計）人： | 康龍云;趙子先;張健彬;于瑋 | 申請（專利權）人： | 華南理工大學 |
| 主分類號： | H02M3/335 | 分類號： | H02M3/335 |
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| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 功率 方向 自動 切換 雙向 clllc 變換器 控制 方法 | ||
本發明公開了一種功率方向可自動切換的雙向CLLLC型變換器控制方法，該控制方法使變壓器一側開關管開通時間始終保持在二分之一諧振周期，變壓器另一側其中一條橋臂開關管則跟隨頻率的改變加入相應移相，從而使得變換器在維持軟開關特性的基礎上實現了功率流向的平滑切換，當負載側電壓高于輸出電壓時，功率流動自動反向。該方法中電壓調節方式為變頻調壓，變換器分為升壓模式和降壓模式，由于電路拓撲具有高度對稱性，升壓模式下正反向電流波形對稱，且升壓正向運行特性與降壓反向運行特性相同，升壓反向運行特性與降壓正向運行特性相同，無論在那種模式下，均能實現一側開關管的零電壓導通和另一側開關管的零電流關斷。
技術領域
本發明涉及雙向諧振型DC-DC變換器技術領域，具體涉及一種功率方向可自動切換的雙向CLLLC型變換器控制方法。
背景技術
隨著新能源、電動汽車、直流微網等技術的迅速發展，雙向DC-DC變換器的應用越來越廣泛，雙向諧振型DC-DC變換器具有結構簡單、軟開關性能好等優勢，受到了廣泛關注。雙向LLC型諧振DC-DC變換器在正向運行時，能夠保持傳統單向控制下LLC電路的良好運行特性，但在反向運行時退化為LC串聯諧振，電壓增益始終小于1，僅能降壓運行。為使得電路在反向時能夠升壓運行，有學者提出了不對稱的CLLC諧振腔結構，即在副邊增加一個諧振電容，這樣做雖然使得正反向運行均能保持LLC電路的特性，但電路結構的不對稱使得電路和控制器的設計難度大大升。為獲得對稱的諧振腔結構，有學者在變壓器副邊增加一個諧振電感與諧振電容，得到的雙向CLLLC諧振型DC-DC變換器呈現出完全對稱的正反向運行特性，大大降低了電路設計和控制器設計的難度，且正反向運行均能保持LLC諧振的優點，具有很高的效率。
但雙向CLLLC諧振型DC-DC變換器的控制方法一般為單側的調頻控制，副邊處于不控整流或者同步整流狀態，正常運行下，功率只能從原邊流到副邊，這就使得在傳統調頻控制下雙向CLLLC電路無法實現功率的平滑切換，而需要增添額外的控制策略。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有CLLLC電路在傳統控制下功率流向不能自動切換這一問題，提供一種功率方向可自動切換的雙向CLLLC型變換器控制方法，該發明結合了移相與非等寬調制思想，可以在保持CLLLC電路良好軟開關特性的基礎上，實現功率流向平滑反向。無論在升壓模式還是在降壓模式，當負載側電壓大于諧振腔輸出電壓時，功率的流向都能實現自動反向，而無需停機切換。
本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：
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