[發(fā)明專利]一種寬電壓增益電池儲能型雙向直流變換電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110908970.1
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113708636B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 吳西奇;李睿
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種寬電壓增益電池儲能型雙向直流變換電路的控制方法，其特征在于，所述寬電壓增益電池儲能型雙向直流變換電路包括：第一直流母線、第一電容、第一全橋電路、第一電感、第二直流母線、第二電容、第二全橋電路、第二電感、第三電容以及變壓器；其中，

所述第一直流母線的正極和所述第一全橋電路直流母線的一端相連，所述第一直流母線的負極和所述第一全橋電路直流母線的另一端相連；

所述第一電容的正極連接到所述第一直流母線的正極，所述第一電容的負極連接到所述第一直流母線的負極；所述第一電感和所述第三電容并聯(lián)連接組成一條并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端連接到所述第一全橋電路，所述并聯(lián)支路的另一端和所述第二電感的一端連接；所述變壓器原邊繞組的一端連接到所述第二電感的一端，所述變壓器原邊繞組的另一端連接到所述第一全橋電路兩橋臂中點；所述第一電感、所述第一電容和所述第二電感構成諧振腔；

所述第二電容的正極連接到所述第二直流母線的正極，所述第二電容的負極連接到所述第二直流母線的負極；所述第二直流母線的正極和所述第二全橋電路直流母線的一端相連，所述第二直流母線的負極和所述第二全橋電路直流母線的另一端相連；

所述第二全橋電路兩橋臂中點和變壓器副邊相連；

所述控制方法，包括：

建立雙向直流變換電路的頻率模型；

對所述頻率模型進行優(yōu)化，其中，以電感電流有效值最小為優(yōu)化目標，以所有開關管實現(xiàn)零電壓開通為約束條件，利用優(yōu)化算法求出最小電感電流有效值以及對應自變量參數(shù)的值；

將所述自變量參數(shù)轉化為開關管的驅動信號時序，實現(xiàn)電路控制；

所述建立雙向直流變換電路的頻率模型，包括：

將第一全橋電路兩橋臂中點輸出的電壓寫成傅里葉級數(shù)；

將第二全橋電路兩橋臂中點輸出的電壓寫成傅里葉級數(shù)；

根據(jù)上述寫成傅里葉級數(shù)的輸出電壓，采用相量法計算第二電感的n次電流；

基于所述第二電感的n次電流計算所述第二電感的電流、所述第二電感的電流有效值；

根據(jù)寫成傅里葉級數(shù)的所述第一全橋電路兩橋臂中點輸出的電壓和所述第二電感的n次電流，計算所述雙向直流變換電路的傳輸功率。

2.根據(jù)權利要求1所述的寬電壓增益電池儲能型雙向直流變換電路的控制方法，其特征在于，

所述第一全橋電路由四個開關管S1～S4構成，所述開關管S1的漏極連接到所述第一全橋電路直流母線的一端，所述開關管S2的源極連接到所述第一全橋電路直流母線的另一端，所述開關管S1的源極和所述開關管S2的漏極相連，所述開關管S3的漏極連接到所述第一全橋電路直流母線的一端，所述開關管S4的源極連接到所述第一全橋電路直流母線的另一端，所述開關管S3的源極和所述開關管S4的漏極相連；所述開關管S1的源極同時連接所述第一電感和所述第三電容并聯(lián)組成的并聯(lián)支路的一端，所述開關管S3的源極連接到所述變壓器原邊繞組的另一端；

所述第二全橋電路由四個開關管S5～S8構成，所述開關管S5的漏極連接到所述第二全橋電路直流母線的一端，所述開關管S6的源極連接到所述第二全橋電路直流母線的另一端，所述開關管S5的源極和所述開關管S6的漏極相連，所述開關管S7的漏極連接到所述第二全橋電路直流母線的一端，所述開關管S8的源極連接到所述第二全橋電路直流母線的另一端，所述開關管S7的源極和所述開關管S8的漏極相連；所述變壓器副邊繞組的一端連接到所述開關管S5的源極，所述變壓器副邊繞組的另一端連接到所述開關管S7的源極。