[发明专利]一种三重移相控制下DAB变换器全局优化闭环控制方法

权利要求书

1.一种三重移相控制下DAB变换器全局优化闭环控制方法，所述的DAB由直流电压源、原边单相全桥H₁、副边单相全桥H₂、高频隔离变压器、高频电感L和控制器组成，所述的原边单相全桥H₁的4个全控开关器件为S₁～S₄，副边单相全桥H₂的四个全控开关器件为Q₁～Q₄；所述的原边单相全桥的直流母线的正极与对应直流电压源的正极相连，原边单相全桥的直流母线的负极与对应的直流电压源的负极相连，原边单相全桥的交流侧通过随时随地高频电感L与高频隔离变压器的原边相连；所述的副边单相全桥的直流母线正极与对应直流负载的正极相连，副边单相全桥的直流母线的负极与对应的直流负载的负极相连，副边单相全桥的交流侧与高频隔离变压器副边相连，所述的高频隔离变压器的变比为n:1；所述的原边单相全桥的开关器件S₁～S₄的控制信号的输入端和副边单相全桥的开关器件Q₁～Q₄的控制信号的输入端与所述的控制器对应的开关信号的输出端相连；

所述的控制器包括采样、PI控制器和调制单元，采样单元有两个信号输入端，分别测量所述的DAB的输入电压V_in和输出电压V_out，经PI控制器输出x，所述的调制单元输出开关控制信号的输出端分别与所述的DAB的原副边全桥相应的开关器件S₁～S₄与Q₁～Q₄的控制信号的输入端相连；其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)分别测量所述的DAB的输入电压V_in和输出电压V_out，并根据高频隔离变压器的变比n，按公式(1)计算所述的控制器电压传输比：

M=n×VoutVin---(1)]]>

其中，V_in为DAB输入电压，V_out为DAB输出电压，n为高频隔离变压器的变比，参数n作为初值预先设定；

2)所述的控制器按照公式(2)计算PI控制器的输出x：

x＝k_p(V_ref-V_in)+k_i∫(V_ref-V_in)dt (2)

其中，k_p、k_i为PI控制器参数，预设为0.1≤k_p≤10，0.001≤k_i≤1；

3)DAB全局优化闭环控制三个移相比控制量的计算：

由以上式(2)得到的x的范围，计算相应的原边全桥内部移相比D_1,opt，副边全桥内部移相比D_2,opt，原副边之间的移相比D_0,opt的控制量：

i)如果x≥1，则

D0,opt=f3(x)=12M[(2x-3)×(1-1-M2)+M]]]>

D_1,opt＝0

D_2,opt＝0 (3)

ii)如果M≤x≤1，则

D0,opt=g2(D1,opt)=D1,opt-1+M+D1,optM2M+(D1,opt-1)2+M2(D1,opt2-1)2M]]>

D_1,opt＝f₂(x)＝1-x

D_2,opt＝h₂(D_1,opt)＝0 (4)

iii)0≤x≤M，则

D_1,opt＝f₁(x)＝1-x

D0,opt=g1(D1,opt)=(1-M)(1-D1,opt)M]]>

D2,opt=h1(D1,opt)=1-(1-D1,opt)M---(2)]]>

其中，D_1,opt表示DAB端口1的H₁内部移相比，D_2,opt表示DAB副边端接口2的H₂内部移相比，D_0,opt表示DAB两个端口H₁与H₂之间的移相比，下标opt表示优化；

4)所述的控制器按所述的原边全桥内部移相比D_1,opt，副边全桥内部移相比D_2,opt，原副边之间的移相比D_0,opt形成驱动信号脉冲按时序输入并控制所述的原边单相全桥(H₁)、副边单相全桥(H₂)的工作，完成调制过程，即可实现三重移相控制下DAB变换器的全局优化闭环控制，自动实现DAB全局优化运行。