本申請(qǐng)屬于dc-dc雙向電源控制，具體地指一種雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，能量雙向流動(dòng)變換器得到眾多關(guān)注，被廣泛應(yīng)用于不間斷供電電源、電池充放電系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和混合動(dòng)力汽車等領(lǐng)域。其中，dab(dual?active?bridge，雙有源橋)電路被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的最佳拓?fù)渲?，常用于高功率密度和大功率?chǎng)合。

2、而現(xiàn)有的dab電路的三重移相控制算法中存在當(dāng)輸出電流比較小時(shí)，儲(chǔ)能電感電流畸變嚴(yán)重，尖刺變大的情況，會(huì)嚴(yán)重影響工作效率和功率元件的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法可以有效改變儲(chǔ)能電感的電流畸變。

2、本發(fā)明提供了一種雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，包括：

3、對(duì)雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源分別進(jìn)行采集輸入端和輸出端的電壓、電流信息；

4、根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式，選擇雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的功率傳輸方向并選擇恒壓輸出模式或恒流輸出模式；

5、設(shè)置恒壓輸出模式或恒流輸出模式輸出的設(shè)置值；

6、雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式以正確的功率傳輸方向輸出與設(shè)定值相符合的恒壓值或恒流值。

7、進(jìn)一步地，所述對(duì)雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源分別進(jìn)行采集輸入端和輸出端的電壓、電流信息步驟中，均采用mcu的adc采樣模塊對(duì)輸入端和輸出端的電壓、電流信息進(jìn)行采集。

8、進(jìn)一步地，所述雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式以正確的功率傳輸方向輸出與設(shè)定值相符合的恒壓值或恒流值步驟包括：

9、將所采集的輸入端電壓信息、輸出端電壓信息和設(shè)置恒壓輸出模式的電壓設(shè)置值傳輸給mcu進(jìn)行計(jì)算采樣電壓的電壓調(diào)制度與設(shè)置電壓的電壓調(diào)制度；

10、將計(jì)算后的采樣電壓的電壓調(diào)制度與設(shè)置電壓的電壓調(diào)制度的結(jié)果做差；

11、將差值進(jìn)行抗積分飽和位置式pi環(huán)計(jì)算并經(jīng)過ramp函數(shù)計(jì)算后輸出歸一化參考功率；

12、將計(jì)算后的歸一化參考功率進(jìn)行三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)中計(jì)算pwm調(diào)制所需的三個(gè)移相占空比；

13、根據(jù)計(jì)算的三個(gè)移相占空比進(jìn)行pwm調(diào)制并輸出恒壓值。

14、進(jìn)一步地，所述雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式以正確的功率傳輸方向輸出與設(shè)定值相符合的恒壓值或恒流值步驟包括：

15、將設(shè)置的電流值進(jìn)行ramp函數(shù)計(jì)算后與adc采樣模塊采集的輸出端電流值進(jìn)行作差，并將差值進(jìn)行抗積分飽和位置式pi環(huán)計(jì)算輸出參考電壓；

16、將所采集的輸入端電壓信息、輸出端電壓信息傳輸給mcu進(jìn)行計(jì)算采樣電壓的電壓調(diào)制度，將所述輸出參考電壓經(jīng)過ramp函數(shù)計(jì)算后與采集的輸入端電壓信息計(jì)算設(shè)置電壓的電壓調(diào)制度；

17、將計(jì)算后的采樣電壓的電壓調(diào)制度與設(shè)置電壓的電壓調(diào)制度的結(jié)果做差；

18、將差值傳輸給抗積分飽和位置式進(jìn)行pi計(jì)算并經(jīng)過ramp函數(shù)計(jì)算后輸出歸一化參考功率；

19、將計(jì)算后的歸一化參考功率進(jìn)行三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)中計(jì)算pwm調(diào)制所需的三個(gè)移相占空比；

20、根據(jù)計(jì)算的三個(gè)移相占空比進(jìn)行pwm調(diào)制并輸出恒流值。

21、進(jìn)一步地，所述電壓調(diào)制度滿足如下關(guān)系式：

22、

23、其中，m為電壓調(diào)制度，k為變壓器變比，vin為輸入電壓，vout為輸出電壓。

24、進(jìn)一步地，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)滿足如下關(guān)系式：

25、當(dāng)m≥1且時(shí)，

26、

27、其中，m為電壓調(diào)制度，d1,d2,d3為f(m,p)函數(shù)計(jì)算出的pwm調(diào)制所需的三個(gè)移相占空比；p為歸一化的傳輸功率，p的范圍為[0,1]。

28、進(jìn)一步地，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)還滿足如下關(guān)系式：

29、當(dāng)m≥1且時(shí)，

30、

31、其中，m為電壓調(diào)制度，d1,d2,d3為f(m,p)函數(shù)計(jì)算出的pwm調(diào)制所需的三個(gè)移相占空比；p為歸一化的傳輸功率，p的范圍為[0,1]。

32、進(jìn)一步地，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)還滿足如下關(guān)系式：

33、當(dāng)0<m<1且p∈[2m-2m2,1]時(shí)，

34、

35、其中，m為電壓調(diào)制度，d1,d2,d3為f(m,p)函數(shù)計(jì)算出的pwm調(diào)制所需的三個(gè)移相占空比；p為歸一化的傳輸功率，p的范圍為[0,1]。

36、進(jìn)一步地，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)還滿足如下關(guān)系式：

37、當(dāng)0<m<1且p∈[0,2m-2m2)時(shí)，

38、

39、其中，m為電壓調(diào)制度，d1,d2,d3為f(m,p)函數(shù)計(jì)算出的pwm調(diào)制所需的三個(gè)移相占空比；p為歸一化的傳輸功率，p的范圍為[0,1]。

40、進(jìn)一步地，所述抗積分飽和位置式pi環(huán)計(jì)算滿足如下關(guān)系式：

41、

42、un＝kpen+intelast；un∈{un＝un_min}∪{un＝un_max}；

43、un＝un_min；un∈(-∞,un_min)；

44、un＝un_max；un∈(un_max,+∞)；

45、其中，un為第n時(shí)刻的輸出，kp為設(shè)置的pi比例參數(shù)，ki為設(shè)置的pi積分參數(shù)，en為第n時(shí)刻輸入的誤差量，intelast為達(dá)到pi輸出的上下限后的最后計(jì)算值，un_min與un_max為pi輸出的上下限。

46、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法中，采用了抗積分飽和位置式pi環(huán)計(jì)算與三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)相結(jié)合的形式，有效保證了系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行且有效改善了在輸出電流較小時(shí)，儲(chǔ)能電感電流畸變嚴(yán)重，尖刺大的問題，大大提高了dc-dc電源模塊的工作效率和功率元件的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述對(duì)雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源分別進(jìn)行采集輸入端和輸出端的電壓、電流信息步驟中，均采用mcu的adc采樣模塊對(duì)輸入端和輸出端的電壓、電流信息進(jìn)行采集。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式以正確的功率傳輸方向輸出與設(shè)定值相符合的恒壓值或恒流值步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式以正確的功率傳輸方向輸出與設(shè)定值相符合的恒壓值或恒流值步驟包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述電壓調(diào)制度滿足如下關(guān)系式：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)滿足如下關(guān)系式：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)還滿足如下關(guān)系式：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)還滿足如下關(guān)系式：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述三移相移相比計(jì)算函數(shù)f(m,p)還滿足如下關(guān)系式：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dc-dc雙向電源的三重移相控制方法，其特征在于，所述抗積分飽和位置式pi環(huán)計(jì)算滿足如下關(guān)系式：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DC?DC雙向電源的三重移相控制方法，包括對(duì)雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DC?DC雙向電源分別進(jìn)行采集輸入端和輸出端的電壓、電流信息；根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式，選擇雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DC?DC雙向電源的功率傳輸方向并選擇恒壓輸出模式或恒流輸出模式；設(shè)置恒壓輸出模式或恒流輸出模式輸出的設(shè)置值；雙有源橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DC?DC雙向電源根據(jù)預(yù)設(shè)置的工作模式以正確的功率傳輸方向輸出與設(shè)定值相符合的恒壓值或恒流值。該方法可以有效改變儲(chǔ)能電感的電流畸變尖刺大的問題，大大提高了DC?DC電源模塊的工作效率和功率元件的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：陳劭涵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門臨泰微科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19