用于电流源型双变压器双向DC-DC变换器的控制方法与流程

       双向dc-dc变换器广泛应用在能量储存系统，电动车以及固态变压器等领域。其中双有源桥变换器(dab)由于其固有的零电压关断(zvs)，高功率密度和电气隔离等优点得到了广泛的应用。传统的电压源型dab由两个有源全桥和一个高频变压器组成。在以往的文献中已经提出过多种控制方法。传统的单移相控制中可以实现所有开关管的零电压关断，但是在原副边电压匹配比偏离1的时候的时候不得不面临高平均电流和峰值电流等问题，并导致系统的不稳定和效率的降低。为了最小化漏感电流峰值，以及双移相和三移相控制等控制方法得到了应用，但是介于这种控制方法往往需要制订离线表格来产生控制变量，难以实现实时控制，同时输入电流纹波峰值依然很大，会减少电池等储能设备的寿命。因此要想扩展电压增益范围和最小化充电/放电电流纹波，电流源型dab是一种更好的选择。在合适的设计下，电流源型dab可以实现自然零电压关断，这是其他拓扑不具备的特性。传统的电流源型dab不适用于宽范围电压输入和宽范围电压输出的情况，因此双变压器的混合桥拓扑可以作为一种解决办法。增加的一个变压器可以扩展电压增益，同时避免了增加开关管数量。传统的控制策略保持了低压侧电压占空比始终保持50％，实现了低压侧电流脉动为零，对低压侧蓄电池等储能装置的寿命有好处。副边采用了伏秒平衡控制策略的，要实现零电压关断仍有可能产生较大的漏感电流纹波，致使漏感电流峰值较大，可靠性降低。

技术实现要素：

       为了解决上述变换器不能实现双向功率流下宽电压输入范围、宽输出电压范围，漏感电流不够优化的问题，本发明公开的用于电流源型双变压器双向dc-dc变换器的控制方法要解决的技术问题是：提供一种漏感电流峰值及有效值最小化的控制方法，通过全数字控制变压器低压侧电压低电平占空比、高压侧高电平占空比以及变压器低压侧与高压侧电压移相角，实现变换器的宽输入电压范围和宽输出电压范围以及漏感电流峰值及有效值的优化，实现所有开关管的宽范围软开关，减小变换器的导通损耗及环流损耗，提高变换器的效率。

方案实现

       本发明公开的用于电流源型双变压器双向dc-dc变换器的控制方法，所述的电流源型双变压器双向dc-dc变换器由主电路和控制电路组成；所述主电路主要由高压侧全桥电路、高频变压器以及低压侧混合桥电路组成；控制电路包括控制器和驱动电路。所述的电流源型双向混合桥dc-dc变换器，通过给定输出电压，得到高压侧零电平的占空比，实现变压器输出测电压的匹配；通过确定低压侧高电平占空比和移相角、高压侧零电平占空比及两个变压器匝数的关系，控制上述变量使变换器工作在峰值电流最小化的模态，实现漏感电流峰值和有效值的优化，并实现所有开关管的宽范围软开关，提高变换器的转换效率。