[發明專利]一種基于開關準Z源雙向直流變換器的電感參數設計以及變開關頻率控制方法

在審

• 申請號: 202011325416.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN114552978A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 張云;高勝寒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于開關準Z源雙向直流變換器的電感參數設計以及變開關頻率控制方法，包括以下步驟：

(1)根據變換器的額定運行工況范圍，計算滿足在基本開關頻率下全工況范圍內所有功率開關零電壓開通條件的總等效并聯電感量

(2)根據變換器的實時運行工況與所確定的總等效并聯電感量，計算滿足所有同步整流管準零電流關斷的開關頻率，以此在傳統電壓閉環的基礎上對開關頻率進行調節。

(3)基于變開關頻率控制，計算低壓側與高壓側電感的具體取值，令額定功率等級下低壓側電感電流連續。

2.如權利要求1所述的一種基于開關準Z源雙向直流變換器的電感參數設計以及變開關頻率控制方法，其特征在于：步驟(1)中，根據基本開關頻率f_s0、工況范圍內最大升壓增益M_max、最大高壓側電流I_{high_max}、高壓側電壓U_high進行電感參數設計。在基本開關頻率下，為使變換器在全工況范圍內所有功率開關管均為零電壓開通，根據下式計算變換器低壓側電感L₁與高壓側電感L₂的等效并聯電感L。

3.如權利要求1所述的一種基于開關準Z源雙向直流變換器的電感參數設計以及變開關頻率控制方法，其特征在于：步驟(2)中，在傳統的電壓閉環控制基礎上，根據變換器升壓增益M、高壓側電流I_high、保留的電流裕量δ(δ0)對開關頻率進行實時計算與調節。為使變換器中所有開關管為零電壓開通且同步整流管為零電流關斷，根據下式確定開關頻率f_s。

4.如權利要求1所述的一種基于開關準Z源雙向直流變換器的電感參數設計以及變開關頻率控制方法，其特征在于：步驟(3)中，根據已確定的總等效并聯電感量L、電流裕量δ、工況范圍內最小升壓增益M_min、最大高壓側電流I_{high_max}計算低壓側電感L₁與高壓側電感L₂的電感值。為使變換器實現軟開關運行，并且在額定功率等級下低壓側電感電流始終連續，根據下式選擇低壓側電感L₁與高壓側電感L₂的電感值。