[发明专利]一种可实现DAB变换器动静态最优的混合控制策略

说明书

本发明公开了一种可实现DAB变换器动静态最优的混合控制策略，该方法通过采用静态优化计算与动态最优控制相结合的混合控制策略，能够保证DAB变换器在负载和输入电压扰动情况下保持输出电压的稳定输出，具有良好的静态性能和动态性能。控制步骤为：第一，采集输入电压U_in和输出电压U_o，将输出电压U_o通过电压外环PI控制器得到传输功率P_Co；第二，将第一步中的输入电压U_in和输出电压U_o输入静态优化计算模块(SOC)，通过采用扩展移相调制方法，得到相移比D₁、D₂、D₃之间的关系式；第三，将输入电压U_in和输出电压U_o、以及通过SOC模块计算的相移比关系式输入采用直接功率控制的动态最优控制模块(DOC)，计算得到准确的相移比D₁、D₂、D₃；第四，将计算得到的相移比D₁、D₂、D₃输入PWM调制信号，从而实现DAB变换器的静态和动态相结合的混合调制。

技术领域

本发明涉及一种可实现双有源全桥双向DC-DC变换器(DAB)动静态性能最优的混合控制 策略，特别涉及通过采用直接功率控制的方法来实现变换器在输入电压扰动的情况下获得最 佳的动态响应。

背景技术

微电网系统在配电网和智能电网中得到越来越多的研究，而双有源全桥双向DC-DC变换 器(DAB)由于其高功率密度、零电压切换、功率双向流动等优点在直流微网中得到广泛的 应用。传统的DAB控制策略主要集中在降低开关损耗、降低RMS电流、降低电流应力，以 提高变换器的静态性能；基于单移相控制等控制策略的研究以提高变换器在输入电压扰动下 的动态性能等，而变换器在输入电压扰动情况下的控制策略未得到充分的研究。因此，本文 提出一种可实现DAB变换器动静态最优的混合控制策略，可以将动态最优控制和静态最优控 制相结合，提高变换器的静态性能和动态性能。该动态最优控制模块采用直接功率控制策略 可以在输入电压扰动情况下获得最佳的鲁棒动态响应。简化了最优控制策略，提高了控制精 度。

发明内容

本发明的目的是为了填补现有技术的空白，提出一种可实现DAB变换器动静态最优的混 合控制策略，该方法通过采用静态优化计算与动态最优控制相结合的方法，能够保证DAB变 换器在负载和输入电压扰动情况下保持输出电压的稳定输出，具有良好的静态性能和动态性 能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可实现DAB变换器动静态最优的混合控制策略。以双有源全桥双向DC-DC变换器 为例，图1是本发明在该工况下具体实施方式的拓扑图，如图1所示，该DAB变换器由一个高频隔离变压器连接两个H桥模块，直流输出侧可接入电池、光伏、直流负荷等源荷设备。为了获得良好的动态和静态特性，对DAB变换器采用静态优化计算与动态最优控制相结合的 混合控制策略。

该控制方法主要包括以下步骤：

步骤S1：采集输入电压U_in和输出电压U_o，将输出电压U_o通过电压外环PI控制器得到 传输功率P_Co；