[发明专利]一种基于多重移相的DAB-IBDC无环流控制方法

权利要求书

1.一种基于多重移相的DAB-IBDC无环流控制方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1.在DAB-IBDC的结构中，计算变压器漏感电流每个节点电流值；

步骤2.根据每段电流表达式及节点电流值，计算系统传输功率；

步骤3.通过限制变压器漏感电流过零点两边节点电流值的正负，使其过零点在变压器原边电压零电平段；

若系统回流功率为零，必须使电感电流过零点在[t₀,t₁]时间段内，t₀'为该时间段内某一时间点，当电感电流在时间段[t₁,t₂]或[t₂,t₃]内方向发生变化时，其中，t₁'、t₂'分别为[t₁,t₂]和[t₂,t₃]时间段内某一时刻过零点，则系统产生回流功率，增加系统能量损耗，因此系统无环流时电感电流需满足：

步骤4.根据桥内和桥间移相率的限制条件，来实现系统回流功率为零，减少系统功率传输损耗。

得出系统无环流的约束条件为：

满足回流功率为零的区域为平面d′₁＝k(1-d₁)+2d₂-1和平面d′₁＝k(1-d₁)+2d₁+2d₂-1之间的区域；

通过电路具体实际要求，确定电压变比k＝V₁/nV₂，选择系统无环流约束条件范围内的d₁、d₁'、d₂，从而实现系统运行过程中，回流功率为零，减小传输功率损耗，实现基于多重移相的DAB-IBDC无环流控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于多重移相的DAB-IBDC无环流控制方法，其特征在于：

所述步骤1：在DAB-IBDC的结构中，全桥H1和H2分别连接在高频隔离式变压器的两侧，两侧电路结构完全相同，电压分别为直流V₁和V₂，隔离变压器的漏感为L，S₁、S₂和S₃、S₄为左侧全桥H1开关管，S₅、S₆和S₇、S₈为右侧全桥H2开关管，v_h1为原边全桥的逆变输出电压，幅值为V₁；v_h2为副边全桥的输出电压折算到原边的电压，其幅值为nV₂，v_L为变压器漏感电压，i_L为变压器漏感上的电流；

得到三个移相率的条件为：

0＜{d₁,d′₁}＜d₂＜0.5 (1)

其中半个开关周期为T，开关频率f_s＝1/2T，d₁为H1桥的内移相率(移相时间为d₁T)，d′₁为H2桥的内移相率(移相时间为d₁'T)，d₂为桥H1和H2之间的移相率(移相时间为d₂T)；

高频隔离变压器的漏感L的电流波形变化规律为：

计算各个时间段变压器漏感L电流表达式，定义t₀为变压器漏感电压-V₁+nV₂到nV₂变换时刻，t₁为变压器漏感电压nV₂到V₁+nV₂变换时刻，t₂为变压器漏感电压V₁+nV₂到V₁变换时刻，t₃为变压器漏感电压V₁到V₁-nV₂变换时刻，t₄为变压器漏感电压V₁-nV₂到-nV₂变换时刻；

在[t₀,t₁]时间段内，漏感L上的电流表示为：

在[t₁,t₂]时间段内，漏感L上的电流表示为：

在[t₂,t₃]时间段内，漏感L上的电流表示为：

在[t₃,t₄]时间段内，漏感L上的电流表示为：

各个时间段的时间长度表示为：

其中Δt₀为时间段[t₀,t₁]长度，Δt₁为时间段[t₁,t₂]长度，Δt₂为时间段[t₂,t₃]长度，Δt₃为时间段[t₃,t₄]长度；

求得t₁时刻的变压器漏感L电流为：

t₂时刻的变压器漏感L电流为：

t₃时刻的变压器漏感L电流为：

t₄时刻的变压器漏感L电流为：

变换器处于稳态时，变压器漏感L电流的边界条件为i_L(t₀)＝-i_L(t₄)；

计算出变压器漏感L电流在t₁、t₂、t₃、t₄每个节点的电流值为：

定义常数k＝V₁/nV₂，称作电压传输比；

取将半个周期内漏感L电流的节点电流值归一化可得：

3.根据权利要求1所述的一种基于多重移相的DAB-IBDC无环流控制方法，其特征在于：

所述步骤2中，根据每段电流表达式及节点电流值，计算系统传输功率为：

由传输功率计算公式可知，在系统传输过程中若变压器漏感电流与变压器一次侧电压方向一致，则系统无环流出现，损耗较小。