[發明專利]一種雙有源橋串聯諧振電路的控制方法

在審

• 申請號: 202110678176.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113364298A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 馬皓;高祎韓;丁強;董明翰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/088
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種雙有源橋串聯諧振電路的控制方法，雙有源橋串聯諧振電路包括原邊橋式結構、副邊橋式結構；所述原邊橋式結構通過諧振腔與變壓器的原邊電性連接，所述副邊橋式結構與變壓器的副邊電性連接；所述原邊橋式結構與輸入\輸出源V₁電性連接，所述副邊橋式結構與輸入\輸出源V₂電性連接；

其特征在于：原邊橋臂中點的電壓和副邊橋臂中點的電壓存在電壓相角差，控制所述電路的開關頻率始終低于電路的完全諧振頻率，當原邊橋臂中點的電壓相位滯后于副邊橋臂中點的電壓相位時，電壓相角差為正，功率從V₁向V₂傳遞；當原邊橋臂中點的電壓相位超前于副邊橋臂中點的電壓相位時，電壓相角差為負，功率從V₂向V₁傳遞；

通過控制所述電路工作時的開關頻率和原、副邊橋臂中點的實際電壓相角差實現所有開關管的零電壓開通。

2.根據權利要求1所述的雙有源橋串聯諧振電路的控制方法，其特征在于，所述電路工作時的開關頻率和原、副邊橋臂中點的實際電壓相角差的控制步驟如下：

S100采集輸入輸出電壓以及輸出電流，并結合電路穩態工作時所需的輸出電流確定開關頻率和原、副邊橋臂中點的電壓相角差；

S200控制所述電路工作時的開關頻率為S100中得出的開關頻率，控制所述電路工作時的原、副邊橋臂中點的實際電壓相角差為S100中得出的電壓相角差。

3.根據權利要求2所述的雙有源橋串聯諧振電路的控制方法，其特征在于，所述的步驟S100、步驟S200的具體執行過程如下：

S100-1采集輸入和輸出電壓，利用輸入和輸出電壓計算電路工作的最大開關頻率f_smax，定義f_smax為電路的臨時開關頻率；

S100-2根據f_smax計算原邊橋臂中點與副邊橋臂中點的最大電壓相角差設定為電路的原邊橋臂中點與副邊橋臂中點的臨時電壓相角差；

S100-3根據f_smax和計算出此種條件下電路的可輸出的最大電流I_outmax；

S100-4電路穩態工作時所需的輸出電流值為I_ref，

當I_outmax＜I_ref時，降低f_smax重復步驟S100-2、S100-3

當I_outmax≥I_ref時，則將f_smax設定為電路工作時的開關頻率f_ref

因此f_ref≤f_smax；

S100-5采集輸出電流I_out并且與I_ref進行比較，將比較的誤差送入PI調節器，并通過PI調節器確定電路的工作時的電壓相角差D_ref；D_ref滿足

當功率從V₁向V₂傳遞時，

當功率從V₂向V₁傳遞時，

S200-1控制所述電路工作時的開關頻率為S100-4得出的f_ref、控制所述電路工作時的原、副邊橋臂中點的實際電壓相角差為S100-5所得出的D_ref。

4.根據權利要求3所述的雙有源橋串聯諧振電路的控制方法，其特征在于，當功率從V₁向V₂傳遞時，f_smax和通過以下公式計算：

其中，N₁/N₂為變壓器匝比，f_s為電路實際的臨時開關頻率，f₀為電路的完全諧振頻率，其表達式為L_r為C_r分別為電路的諧振電感和諧振電容的值。