[發明專利]一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法

有效

• 申請號: 202110753293.0
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113394984B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 杜春水;郭文琛;張洪亮;施其國;蔡文璐;邢相洋
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/088;H02M1/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

獲取DAB變換器的輸出電壓參考值與實際值；

輸出電壓參考值與實際值的差值經過PI控制器后獲取DAB變換器的內阻估計值，經參數自適應直接功率控制器后，獲得當前負載模式下的傳輸功率標幺值以及電壓傳輸比；

基于當前負載下的傳輸功率標幺值以及電壓傳輸比，獲得當前狀態下穩態最優電流應力控制參數；

判斷負載功率是否發生突變，若負載功率突變則重構開關序列，實現電流應力優化控制。

2.如權利要求1所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：獲取DAB變換器的輸出電壓參考值與實際值的過程中，存在以下關系式：

其中，D₁與D₂分別為變壓器原邊電壓與副邊電壓的占空比，D₃為變壓器原邊電壓上升沿與副邊電壓上升沿之間的移相占空比，D_f為變壓器原邊電壓基波與副邊電壓基波之間的移相占空比。

3.如權利要求1所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：獲得當前狀態下穩態最優電流應力控制參數的過程包括，定義傳輸功率與電感電流的基準值函數，對傳輸功率與電感電流進行標幺化處理，獲取最小電流應力時的的最優控制參數。

4.如權利要求1所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：獲得當前狀態下穩態最優電流應力控制參數的過程還包括，基于最小電流應力時的的最優控制參數，獲得當前負載模式下的功率傳輸范圍。

5.如權利要求1所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：獲得當前狀態下穩態最優電流應力控制參數的過程還包括，當變換器處于降壓模式且功率為正向傳輸時，不同功率傳輸范圍對應不同的最優電流應力控制參數。

6.如權利要求1所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：所述負載功率突變包括相同開關模式間切換與不同開關模式間切換。

7.如權利要求6所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：所述相同開關模式間切換過程中，當變換器處于輕載工況時，初始電流與末態電流始終為零，控制參數突變不產生偏置電流。

8.如權利要求6所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：所述相同開關模式間切換過程中，當變換器處于重載工況下進行功率切換時，負載突變前后兩狀態的穩態初始電流不同，產生偏置電流。

9.如權利要求8所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：通過過渡狀態在半開關周期內將初始電流調整至功率突變后的穩態初始電流大小，從而實現對直流偏置電流的抑制。

10.如權利要求6所述的一種混合三電平DAB變換器全工況電流應力優化控制方法，其特征在于：不同開關模式間切換包括負載突增與負載突減；功率突增時，在半開關周期內重構開關序列抑制偏置電流；功率突減時，通過調節開關序列使電感電流在過渡狀態結束時達到功率突變后穩態的電感電流初始值。