[發(fā)明專利]一種基于多重移相的DAB-IBDC無環(huán)流控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011251747.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112436731A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王崇武;陳俊鋒;高沖偉;趙洋洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本發(fā)明提供了一種基于多重移相的DAB?IBDC無環(huán)流控制方法，通過對(duì)兩側(cè)橋內(nèi)移相率和橋間移相率這三者之間條件的約束，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在功率傳輸過程中，回流功率為零的控制，減少系統(tǒng)損耗，通過對(duì)兩側(cè)橋內(nèi)移相率、橋間移相率三者條件的約束，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在功率傳輸過程中，回流功率為零，以減少系統(tǒng)傳輸過程中功率損耗。本發(fā)明解決了系統(tǒng)在功率傳輸過程中真正實(shí)現(xiàn)無環(huán)流控制，使得系統(tǒng)損耗減小，對(duì)提高DAB?IBDC的傳輸效率有著重要意義，在ROV的供電系統(tǒng)中有著實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子功率轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，涉及雙有源變換器多重移相控制下無環(huán)流問題。

背景技術(shù)

雙橋(Dual Active Bridge-DAB)隔離式雙向DC/DC變換器(IsolatedBidirectional DC-DC Converter-IBDC)具有能量雙向流動(dòng)和高頻化隔離的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)的電壓、電流和功率匹配，是多能源系統(tǒng)互聯(lián)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高頻化的隔離能夠顯著改善因磁場(chǎng)飽和而引起的電壓電流波形的畸變，因此以DAB-IBDC為核心的高頻功率轉(zhuǎn)換器成為ROV，UUV等供電裝備的必然趨勢(shì)。目前DAB-IBDC的控制方式主要有單移相(singlephase shift-SPS)、雙重移相(dual phase shift-DPS)、和擴(kuò)展移相(extended phaseshift-EPS)，SPS控制是使用最廣泛的控制策略，其控制方法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，但是由于它的單移相角控制，其靈活性有限，當(dāng)兩邊電壓不匹配時(shí)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的環(huán)流，無法消除；EPS和DPS控制都是在SPS的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)移相角度，控制靈活性有所提高，但目前許多研究只是對(duì)回流功率最小進(jìn)行優(yōu)化，并沒有完全消除回流功率，使得系統(tǒng)真正無環(huán)流傳輸能量。回流功率是DAB-IBDC的主要不足，由于DAB-IBDC在功率傳輸?shù)倪^程中，存在電感電流與原邊電壓反相階段，在這段時(shí)間內(nèi)傳輸功率為負(fù)，功率出現(xiàn)回流。回流功率導(dǎo)致正向傳輸功率增大，產(chǎn)生較大的環(huán)流和電流應(yīng)力，增大系統(tǒng)功率傳輸損耗，降低變換器的效率，特別是在端電壓不匹配時(shí)更嚴(yán)重，因此克服回流功率是IBDC的關(guān)鍵問題。三移相(triple phaseshift-TPS)把控制的自由度增加到三個(gè)，可調(diào)節(jié)參數(shù)多，具有更靈活的控制方式，無環(huán)流控制是多重移相控制方式的重要目的之一。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于多重移相的DAB-IBDC無環(huán)流控制方法。本發(fā)明的目的是：通過對(duì)兩側(cè)橋內(nèi)移相率和橋間移相率這三者之間條件的約束，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在功率傳輸過程中，回流功率為零的控制，減少系統(tǒng)損耗。本發(fā)明通過對(duì)兩側(cè)橋內(nèi)移相率、橋間移相率三者條件的約束，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在功率傳輸過程中，回流功率為零，以減少系統(tǒng)傳輸過程中功率損耗。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

步驟1.在DAB-IBDC的結(jié)構(gòu)中，計(jì)算變壓器漏感電流每個(gè)節(jié)點(diǎn)電流值；

步驟2.根據(jù)每段電流表達(dá)式及節(jié)點(diǎn)電流值，計(jì)算系統(tǒng)傳輸功率；

步驟3.通過限制過零點(diǎn)兩邊節(jié)點(diǎn)電流值的正負(fù)，使其過零點(diǎn)在變壓器原邊電壓零電平段；

步驟4.根據(jù)橋內(nèi)和橋間移相率的限制條件，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)回流功率為零，減少系統(tǒng)功率傳輸損耗。