[发明专利]双向隔离型能量变换系统及其控制方法

权利要求书

1.一种双向隔离型能量变换系统，其特征在于，包括：三相PWM整流电路与级联的双向有源桥DC/DC变换电路；

所述双向有源桥DC/DC变换电路包括高压侧H桥、HSLP高频变压器电路、低压侧H桥；所述高压侧H桥一侧接所述三相PWM整流电路，另一侧接所述HSLP高频变压器电路高压侧；所述HSLP高频变压器电路低压侧接所述低压侧H桥；

能量正向变换时，三相交流电经过所述三相PWM整流电路整流为高压直流电，高压侧H桥将高压直流电逆变为高频交流电并通过HSLP高频变压器电路传输至低压侧H桥，低压侧H桥将高频交流电整流为低压直流电；

能量反向变换时，低压直流电经过低压侧H桥逆变为高频交流电并通过HSLP高频变压器电路传输至高压侧H桥，高压侧H桥将高频交流电整流为高压直流电后经过三相PWM整流电路逆变为高压交流电。

2.根据权利要求1所述的双向隔离型能量变换系统，其特征在于，所述HSLP高频变压器电路包括两个高频变压器，两个高频变压器高压侧串联接至所述高压侧H桥，低压侧通过低压侧H桥实现并联输出。

3.根据权利要求2所述的双向隔离型能量变换系统，其特征在于，所述低压侧H桥包括两并联的H桥，两个高频变压器分别连接一H桥，且高频变压器低压侧连接至H桥中性点。

4.根据权利要求1-3任一项所述的双向隔离型能量变换系统，其特征在于，所述高压侧H桥串联电感L_s后连接至所述HSLP高频变压器电路。

5.根据权利要求1-3任一项所述的双向隔离型能量变换系统，其特征在于，所述低压侧H桥直流侧并联滤波电容C_o。

6.根据权利要求1-3任一项所述的双向隔离型能量变换系统，其特征在于，所述三相PWM整流电路包括三相整流桥，三相整流桥交流侧串联电抗器L，直流侧并联滤波电容C_dc。

7.一种双向隔离型能量变换系统控制方法，采用权利要求1-6任一项所述的双向隔离型能量变换系统，所述三相PWM整流电路采用SVPWM控制，所述双向有源桥DC/DC变换电路采用PWM控制；其特征在于：

系统上电后，判断系统能量变换模式，初始化高压直流电压U_dc的参考值U_{dc_ref}；

若判断为正向能量变换模式，则SVPWM控制三相PWM整流电路工作在整流模式，以U_{dc_ref}为基准电压，将三相交流电压U_in整流为稳定的高压直流电压U_dc；PWM调节高压侧H桥与低压侧H桥的移相角D，将U_dc变换为稳定的低压直流电压U_o；

若判断为反向能量变换模式，则PWM调节低压侧H桥与高压侧H桥的移相角D，以U_{dc_ref}为基准电压，将低压直流电压U_o转换为稳定的高压直流电压U_dc；SVPWM控制三相PWM整流电路工作在逆变模式，将高压直流电压U_dc转换为交流电压U_in。

8.根据权利要求7所述的双向隔离型能量变换系统控制方法，其特征在于，正向能量变换时，若低压直流电压U_o供电的低压负载发生变化，调节SVPWM控制直流电压U_dc不变；PWM调节移相角D，稳定低压直流电压U_o；当移相角D达到给定的基准值D_{_ref1}，即D≥D_{_ref1}时，设置D＝D_{_ref1}，同时增大U_{dc_ref}的值，重复SVPWM、PWM调节过程，输出稳定的低压直流电压U_o。