[发明专利]一种隔离双向全桥DC-DC变换器的双重移相调制方法

说明书

本发明的一种隔离双向全桥DC‑DC变换器的双重移相调制方法，对隔离双向全桥DC‑DC变换器的内外移相角关系进行重新约束，将左侧开关管内移相角D_1‑1与桥间移相角D₂相等且作为一个调制自由度，将右侧开关管内移相角D_1‑2作为另一个调制自由度进行调制。本发明适用于功率标幺化传输功率小于0.667的非重载功率传输，相比传统双重移相调制方法，基本消除了回流功率，提高了隔离双向全桥DC‑DC变换器在非重载下变换器效率，且拓宽了移相角调节的范围。

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术领域，具体涉及一种隔离双向全桥DC-DC变换器的双重移相调制方法。

背景技术

隔离双向全桥直流-直流变换器(Isolated Bidirectional DC-DC Converter，IBDC)是一种双有源桥(Dual Active Bridge，DAB)变换器。它具能量可双向流动、有高功率密度、电气故障分离、高电压传输比、易实现软开关、结构简单等优点广泛应用于分布式微电网、电动汽车等新能源技术领域。双有源桥式结构拓扑中双全桥相比于双半桥拓扑除具有以上优势外，还具有控制自由度高调制灵活等特点，因此隔离型双全桥拓扑更广阔的应用价值。

隔离双向全桥DC-DC变换器主要应用移相调制方法进行功率的传输，而在功率传输中常常伴有大量回流功率和峰值电流，增加了损耗降低了变换器的效率。为消除回流功率和降低峰值电流提高变换器的效率，国内外学者对移相调制方法不断改进。

应用广泛的双重移相调制达到了降低回流功率和峰值电流提高变换器效率的效果。但这种传统双重移相调制方法在非重载功率传输下仍会有较大回流功率和峰值电流；且在恒功率传输下具有较小的移相角调节范围，因此移相角变化会产生较大冲击电流。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种适用于功率标幺化传输功率小于0.667的非重载条件下的功率传输，将全范围内的移相角划分为两个区进行功率传输的隔离双向全桥DC-DC变换器的双重移相调制方法。

本发明的技术方案如下：

一种隔离双向全桥DC-DC变换器的双重移相调制方法，将左侧开关管内移相角D_1-1与桥间移相角D₂相等且作为一个调制自由度，将右侧开关管内移相角D_1-2作为另一个调制自由度进行调制；具体包括以下步骤：

S1、设定开关频率f_s，稳态运行时所有开关管的驱动信号占空比为50％；

S2、左侧全桥H1的对角线开关管S₁和S₄之间延时导通；开关管S₄和S₅同时均同时导通和关断，使延时导通后的左侧开关管内移相角D_1-1和桥间移相角D₂相等；

S3、右侧全桥H2的对角线开关管S₅和S₈之间延时导通；

S4、根据不同负载的传输功率大小来计算桥间移相角D₂和右侧开关管内移相角D_1-2的值，并根据如下方程对变换器中各开关管的开关时序t_d2和t_d1-2并加以控制；

其中：t_d2和t_d1-2分别为左侧全桥H1和右侧全桥H2对角线上开关管延迟导通时间，T_hs为开关半周期时间。