[发明专利]二极管箝位混合三电平双有源全桥变流器及其控制方法

摘要

本发明提供了一种二极管箝位混合三电平双有源全桥变流器，基于双有源全桥变流器，通过将其原边一个两电平桥臂替换成二极管箝位三电平桥臂，从而增加一个额外的控制变量，使得拓扑适用于宽电压范围应用场合。同时提供了一种控制方法，基于二极管箝位混合三电平双有源全桥变流器的原边零电平占空比、原边高电平占空比、副边零电平占空比以及原副边之间移相比四个控制量，实现四自由度全局优化控制，通过协调变流器的四个控制变量，降低电流有效值，提升变流器运行效率。并给出了DAB全局优化运行的闭环控制，使变流器在不同运行工况下，自动实现全局优化运行。

主权项

1.一种二极管箝位混合三电平双有源全桥变流器，其特征在于，包括：输入滤波电容C_inp和C_inn、输出滤波电容C_o、直流电压源、原边二极管箝位混合三电平全桥H₁、副边单相全桥H₂、高频隔离变压器、高频电感L_s和控制器；其中：所述原边二极管箝位混合三电平全桥H₁包括全控开关器件S₁～S₆以及二极管D₁和D₂；其中全控开关器件S₁～S₄与二极管D₁和D₂组成一个二极管箝位三电平桥臂，全控开关器件S₅和S₆组成一个两电平桥臂；所述副边单相全桥H₂包括全控开关器件Q₁～Q₄；所述原边二极管箝位混合三电平全桥H₁的直流母线的正极分别与对应直流电压源的正极和输入滤波电容C_inp的正极相连，原边二极管箝位混合三电平全桥H₁的直流母线的负极分别与对应直流电压源的负极和输入滤波电容C_inn的负极相连，原边二极管箝位混合三电平全桥H₁的二极管中性点与输入滤波电容C_inp和C_inn的串联中点相连，原边二极管箝位混合三电平全桥H₁的交流侧通过高频电感L_s与高频隔离变压器的原边相连；所述副边单相全桥H₂的直流母线的正极分别与对应直流负载的正极以及输出滤波电容C_o的正极相连，副边单相全桥H₂的直流母线的负极分别与对应直流负载的负极以及输出滤波电容C_o的负极相连，副边单相全桥H₂的交流侧与高频隔离变压器的副边相连；所述全控开关器件S₁～S₆的控制信号的输入端和全控开关器件Q₁～Q₄的控制信号的输入端分别与所述控制器对应的开关信号的输出端相连。