本技術(shù)涉及電力電子，具體涉及一種功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法、功率轉(zhuǎn)換設(shè)備和供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在新能源領(lǐng)域，微型逆變器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前市面上的微型逆變器大多是兩級(jí)拓?fù)浞桨?，而且通常僅支持單向運(yùn)行功能，能量只能從直流側(cè)傳遞向電網(wǎng)側(cè)，因此，當(dāng)微型逆變器搭配儲(chǔ)能電池使用時(shí)，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)給儲(chǔ)能電池充電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)提供一種功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法、功率轉(zhuǎn)換設(shè)備和供電系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)功率轉(zhuǎn)換電路的雙向運(yùn)行。

2、本技術(shù)第一方面提供一種功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法。功率轉(zhuǎn)換電路包括原邊橋式電路、變壓器、諧振電感和副邊橋式電路，原邊橋式電路的第一端連接變壓器的原邊，副邊橋式電路的第一端通過(guò)諧振電感連接變壓器的副邊，原邊橋式電路的第二端用于連接直流電源或直流負(fù)載，副邊橋式電路的第二端用于連接交流電源或交流負(fù)載。相應(yīng)地，控制方法包括：獲取原邊橋式電路的第二端上的實(shí)時(shí)直流電壓，副邊橋式電路的第二端上的實(shí)時(shí)交流電壓和實(shí)時(shí)交流電流；根據(jù)實(shí)時(shí)交流電壓和實(shí)時(shí)交流電流計(jì)算功率轉(zhuǎn)換電路的實(shí)時(shí)傳輸功率；根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸功率、預(yù)設(shè)功率傳輸方向、實(shí)時(shí)直流電壓和實(shí)時(shí)交流電壓，解耦得到原邊橋式電路的目標(biāo)內(nèi)移相角，以及原邊橋式電路與副邊橋式電路之間的目標(biāo)外移相角；根據(jù)目標(biāo)內(nèi)移相角和目標(biāo)外移相角控制功率轉(zhuǎn)換電路按照預(yù)設(shè)功率傳輸方向傳輸功率。

3、在一實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸功率、預(yù)設(shè)功率傳輸方向、實(shí)時(shí)直流電壓和實(shí)時(shí)交流電壓，解耦得到原邊橋式電路的目標(biāo)內(nèi)移相角，以及原邊橋式電路與副邊橋式電路之間的目標(biāo)外移相角，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)功率傳輸方向確定實(shí)時(shí)傳輸功率的極性；獲取功率轉(zhuǎn)換電路的傳輸功率模型；傳輸功率模型用于指示實(shí)時(shí)傳輸功率與實(shí)時(shí)直流電壓、實(shí)時(shí)交流電壓、目標(biāo)內(nèi)移相角，以及目標(biāo)外移相角的相關(guān)關(guān)系；根據(jù)實(shí)時(shí)直流電壓、實(shí)時(shí)交流電壓和具有極性的實(shí)時(shí)傳輸功率，通過(guò)傳輸功率模型解耦得到目標(biāo)內(nèi)移相角和目標(biāo)外移相角。

4、在一實(shí)施例中，根據(jù)預(yù)設(shè)功率傳輸方向確定實(shí)時(shí)傳輸功率的極性，包括：當(dāng)預(yù)設(shè)功率傳輸方向?yàn)閺脑厴蚴诫娐返礁边厴蚴诫娐窌r(shí)，實(shí)時(shí)傳輸功率為第一極性；相應(yīng)地，目標(biāo)外移相角為第一極性；當(dāng)預(yù)設(shè)功率傳輸方向?yàn)閺母边厴蚴诫娐返皆厴蚴诫娐窌r(shí)，實(shí)時(shí)傳輸功率為第二極性；相應(yīng)地，目標(biāo)外移相角為第二極性，第二極性與第一極性相反。

5、在一實(shí)施例中，傳輸功率模型用于指示實(shí)時(shí)傳輸功率與實(shí)時(shí)直流電壓正相關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸功率與實(shí)時(shí)交流電壓正相關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸功率與目標(biāo)內(nèi)移相角的一半的余弦值正相關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸功率與目標(biāo)外移相角的正弦值正相關(guān)。

6、在一實(shí)施例中，原邊橋式電路包括并聯(lián)的第一橋臂和第二橋臂，第一橋臂和第二橋臂的中點(diǎn)構(gòu)成原邊橋式電路的第一端，第一橋臂和第二橋臂的兩端構(gòu)成原邊橋式電路的第二端；副邊橋式電路包括并聯(lián)的第三橋臂和第四橋臂，第三橋臂和第四橋臂的中點(diǎn)構(gòu)成副邊橋式電路的第一端，第三橋臂和第四橋臂的兩端構(gòu)成副邊橋式電路的第二端；其中第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均包括開(kāi)關(guān)管，第四橋臂包括電容。相應(yīng)地，傳輸功率模型還用于指示實(shí)時(shí)傳輸功率與變壓器的匝比正相關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸功率與諧振電路的等效阻抗負(fù)相關(guān)，其中諧振電路至少包括諧振電感。

7、在一實(shí)施例中，原邊橋式電路包括并聯(lián)的第一橋臂和第二橋臂，第一橋臂和第二橋臂的中點(diǎn)構(gòu)成原邊橋式電路的第一端，第一橋臂和第二橋臂的兩端構(gòu)成原邊橋式電路的第二端；副邊橋式電路包括并聯(lián)的第三橋臂和第四橋臂，第三橋臂和第四橋臂的中點(diǎn)構(gòu)成副邊橋式電路的第一端，第三橋臂和第四橋臂的兩端構(gòu)成副邊橋式電路的第二端；其中第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均包括開(kāi)關(guān)管，第四橋臂包括電容。相應(yīng)地，根據(jù)目標(biāo)內(nèi)移相角和目標(biāo)外移相角控制功率轉(zhuǎn)換電路按照預(yù)設(shè)功率傳輸方向傳輸功率，包括：控制原邊橋式電路中的第一橋臂與第二橋臂之間的相位差等于目標(biāo)內(nèi)移相角；當(dāng)目標(biāo)外移相角為第一極性時(shí)，控制原邊橋式電路的第一端上的電壓波形以目標(biāo)外移相角超前于副邊橋式電路的第一端上的電壓波形；或者，當(dāng)目標(biāo)外移相角為第二極性時(shí)，控制原邊橋式電路的第一端上的電壓波形以目標(biāo)外移相角滯后于副邊橋式電路的第一端上的電壓波形。

8、在一實(shí)施例中，第一橋臂包括串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管，第二橋臂包括串聯(lián)的第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管，第三橋臂包括依次串聯(lián)的第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管、第七開(kāi)關(guān)管和第八開(kāi)關(guān)管，第四橋臂包括串聯(lián)的第一電容和第二電容。相應(yīng)地，根據(jù)目標(biāo)內(nèi)移相角和目標(biāo)外移相角控制功率轉(zhuǎn)換電路按照預(yù)設(shè)功率傳輸方向傳輸功率，包括：控制第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通，第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通，且第一開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管之間的導(dǎo)通相位差等于目標(biāo)內(nèi)移相角；在實(shí)時(shí)交流電壓處于正半周期時(shí)，控制第五開(kāi)關(guān)管和第七開(kāi)關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通，第六開(kāi)關(guān)管和第八開(kāi)關(guān)管恒導(dǎo)通；在實(shí)時(shí)交流電壓處于負(fù)半周期時(shí)，控制第五開(kāi)關(guān)管和第七開(kāi)關(guān)管恒導(dǎo)通，第六開(kāi)關(guān)管和第八開(kāi)關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通。

9、在一實(shí)施例中，目標(biāo)內(nèi)移相角處于（0，π）的范圍內(nèi)，目標(biāo)外移相角處于（-π，π）的范圍內(nèi)。

10、本技術(shù)第二方面提供一種功率轉(zhuǎn)換設(shè)備。該功率轉(zhuǎn)換設(shè)備包括功率轉(zhuǎn)換電路和控制器，功率轉(zhuǎn)換電路包括原邊橋式電路、變壓器、諧振電感和副邊橋式電路，原邊橋式電路的第一端連接變壓器的原邊，副邊橋式電路的第一端通過(guò)諧振電感連接變壓器的副邊，原邊橋式電路的第二端用于連接直流電源或直流負(fù)載，副邊橋式電路的第二端用于連接交流電源或交流負(fù)載。?控制器連接功率轉(zhuǎn)換電路，控制器用于根據(jù)功率轉(zhuǎn)換電路的實(shí)時(shí)傳輸功率和預(yù)設(shè)功率傳輸方向、原邊橋式電路的第二端上的實(shí)時(shí)直流電壓、副邊橋式電路的第二端上的實(shí)時(shí)交流電壓，解耦得到原邊橋式電路的目標(biāo)內(nèi)移相角以及原邊橋式電路與副邊橋式電路之間的目標(biāo)外移相角，并根據(jù)目標(biāo)內(nèi)移相角和目標(biāo)外移相角控制功率轉(zhuǎn)換電路按照預(yù)設(shè)功率傳輸方向傳輸功率。

11、在一實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)設(shè)功率傳輸方向?yàn)閺脑厴蚴诫娐返礁边厴蚴诫娐窌r(shí)，目標(biāo)外移相角為第一極性；當(dāng)預(yù)設(shè)功率傳輸方向?yàn)閺母边厴蚴诫娐返皆厴蚴诫娐窌r(shí)，目標(biāo)外移相角為第二極性；當(dāng)預(yù)設(shè)功率傳輸方向發(fā)生變化時(shí)，目標(biāo)外移相角的極性在第一極性和第二極性之間切換，第一極性與第二極性相反。

12、在一實(shí)施例中，傳輸功率模型用于指示實(shí)時(shí)傳輸功率與實(shí)時(shí)直流電壓正相關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸功率與實(shí)時(shí)交流電壓正相關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸功率與目標(biāo)內(nèi)移相角的一半的余弦值正相關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸功率與目標(biāo)外移相角的正弦值正相關(guān)。

13、本技術(shù)第三方面提供一種供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)包括：直流電源和上述第二方面或第二方面的任意一個(gè)實(shí)施例所述的功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，直流電源連接原邊橋式電路的第二端，副邊橋式電路的第二端連接公共耦合點(diǎn)，直流電源包括儲(chǔ)能設(shè)備和光伏發(fā)電設(shè)備中的至少一個(gè)，公共耦合點(diǎn)用于連接電網(wǎng)和交流負(fù)載中的至少一個(gè)。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

15、本技術(shù)利用了功率轉(zhuǎn)換電路的實(shí)時(shí)傳輸功率、預(yù)設(shè)功率傳輸方向、實(shí)時(shí)直流電壓和實(shí)時(shí)交流電壓來(lái)解耦得到目標(biāo)內(nèi)移相角和目標(biāo)外移相角，進(jìn)而可以根據(jù)目標(biāo)內(nèi)移相角和目標(biāo)外移相角控制功率轉(zhuǎn)換電路按照預(yù)設(shè)功率傳輸方向傳輸功率。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，可使得功率轉(zhuǎn)換電路兼具正向運(yùn)行功能和反向運(yùn)行功能，而且可以實(shí)現(xiàn)正反向切換，當(dāng)直流電源采用儲(chǔ)能設(shè)備時(shí)，功率轉(zhuǎn)換電路就可以為儲(chǔ)能設(shè)備充放電，因此有效拓寬了功率轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

16、而且，本技術(shù)中的功率轉(zhuǎn)換電路為單級(jí)結(jié)構(gòu)，也無(wú)需針對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路的不同運(yùn)行方向分別設(shè)計(jì)不同的控制方法，因此，本技術(shù)功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法、功率轉(zhuǎn)換設(shè)備和供電系統(tǒng)簡(jiǎn)單易實(shí)施，控制復(fù)雜度低，控制效率高。