[发明专利]一种基于双载波调制的H桥双向DC-DC调制策略

说明书

本发明公开了一种基于双载波调制的非隔离型H桥双向DC‑DC变换器调制策略。它包括以下步骤：通过电压传感器测量直流母线电压V_DC与给定值V_ref比较做差；将得到的差值经过电压环PI模块作为电流参考值I_ref；将电流参考值I_ref与通过电流传感器测得的电感电流I_l比较做差；将得到的差值经过电流环PI模块，通过双三角载波信号调制得到所需的PWM波；将此PWM波作为开关管脉冲驱动信号控制开关管的导通与关断，使开关管工作在占空比连续状态。本发明使H桥双向DC‑DC变换器在模式切换时开关管占空比由断续状态变为连续化，简化控制过程，开关进行模式切换时电压过冲变小，调节时间变短。

技术领域

本发明涉及新能源储能设备。特别涉及到一种基于双载波调制的H桥双向DC-DC调制策略。

背景技术

当今世界快速发展，使地球上的资源逐渐减少，从而影响自然环境和人类的生活，因此对新能源开发与使用得到了世界的重视，而我国也在积极大力的开发新能源。随着新能源的发展，需要储能设备去处理分布式发电系统中增长的供求关系之间的缺口。因此储能装置得到了大量应用，在储能装置中，双向DC-DC变换器承担着公共直流母线与蓄电池之间的能量双向输送任务，占有重要的地位。

在非隔离型直流变换器中，图2所示H桥双向DC-DC变换器为传统非隔离型变换器，具有效率高、成本低、体积小等优点。H桥双向DC-DC变换器一侧接直流母线，另一侧接蓄电池，可工作在四象限运行。该电路在工作时，根据需求在四种模式之间切换：Boost放电、Buck充电、Buck放电和Boost充电。

H桥双向DC-DC变换器在工作时，需要PWM波脉冲信号对四个开关管进行驱动。如图3所示的H桥双向DC-DC变换器传统控制框图，在电压电流双闭环控制方式中，采用单一载波信号进行调制时，Buck与Boost模式切换时两个开关占空比有跳动不连续，因此导致收敛时间将阻碍它的快速反应，切换电压过冲大，工作模式的选择和开关管占空比控制过程变得复杂。

发明内容

针对上述在非隔离型H桥双向DC-DC变换器根据所需模式进行开关切换时存在的技术问题。本发明公开了一种基于双载波调制的H桥双向DC-DC变换器自动模式切换调制方法，使变换器在Buck与Boost模式之间进行模式切换时，开关管占空比工作在连续模式，从而实现快速平滑，切换时电压过冲减小，调节时间变短。

本发明解决上述技术问题的方案是：通过电压传感器测量非隔离型H桥双向DC-DC变换器直流母线电压V_DC与给定值V_ref比较做差；将得到的差值经过电压环PI模块作为电流参

考值I_ref；将电流参考值I_ref与通过电流传感器测得的电感电流I_l比较做差；将得到的差值经过电流环PI模块，通过双三角载波信号调制得到所需的PWM波；将此PWM波作为开关管脉冲驱动信号控制开关管的导通与关断，使开关管工作在占空比连续状态。