本發(fā)明涉及一種雙有源功率橋DC/DC變換器的控制方法。

背景技術(shù)：
雙有源功率橋DC/DC變換器具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，如電動(dòng)汽車、不間斷電源、新能源中的儲(chǔ)能系統(tǒng)，以及國(guó)家大力發(fā)展的高壓直流輸配電技術(shù)。目前，對(duì)雙有源功率橋DC/DC變換器的控制方式主要是移相控制，兩個(gè)全橋之間存在一個(gè)移相角，通過調(diào)節(jié)這兩組開關(guān)管的移相角來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的大小及流向。這種控制方法主要是通過變壓器漏感或者外加電感來(lái)進(jìn)行能量的傳遞，在前后級(jí)電壓變化較大時(shí)，引起較大的電流波動(dòng)、環(huán)流及無(wú)功電流，增加了開關(guān)器件的損耗，大大降低了系統(tǒng)的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種雙有源功率橋DC/DC變換器的控制方法。本發(fā)明采用PWM可調(diào)雙移相，可以減少開關(guān)管之間的環(huán)流，提高系統(tǒng)效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明所基于的雙有源功率橋DC/DC變換器的兩個(gè)H全橋由8個(gè)帶反并聯(lián)二極管的開關(guān)管組成。本發(fā)明通過PWM可調(diào)雙移相，調(diào)節(jié)第一全橋開關(guān)管之間的移相角、第二全橋開關(guān)管之間的移相角，以及第二全橋單個(gè)橋臂的占空比，對(duì)組成變換器橋臂的每個(gè)開關(guān)管給出不同時(shí)序的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的動(dòng)作，控制變換器的輸出電壓和輸出功率。8個(gè)開關(guān)管的邏輯如下所述：第一全橋由第一開關(guān)管，第二開關(guān)管，第三開關(guān)管，第四開關(guān)管組成；第一開關(guān)管和第二開關(guān)管組成第一橋臂，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管組成第二橋臂，每個(gè)開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)為占空比0.5的方波。第一開關(guān)管和第二開關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通，第四開關(guān)管超前第一開關(guān)管，移相角為D1，第三開關(guān)管超前第二開關(guān)管，移相角為D1。第二全橋由第五開關(guān)管，第六開關(guān)管，第七開關(guān)管，第八開關(guān)管組成；第五開關(guān)管和第六開關(guān)管組成第三橋臂，第七開關(guān)管和第八開關(guān)管組成第四橋臂；在第三橋臂和第四橋臂中，一個(gè)橋臂的兩個(gè)開關(guān)管占空比為0.5，另外一個(gè)橋臂上的兩個(gè)開關(guān)管的占空比為D可調(diào)。當(dāng)?shù)谒臉虮鄣牡谄唛_關(guān)管和第八開關(guān)管的占空比可調(diào)時(shí)，第五開關(guān)管和第六開關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通；第八開關(guān)管和第一開關(guān)管相位一致，第七開關(guān)管和第二開關(guān)管相位一致，第八開關(guān)管超前第五開關(guān)管，移相角為D2，第七開關(guān)管超前第六開關(guān)管，移相角為D2。當(dāng)?shù)谌龢虮鄣牡谖彘_關(guān)管和第六開關(guān)管的占空比可調(diào)時(shí)，第七開關(guān)管和第八開關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通；第五開關(guān)管和第一開關(guān)管相位一致，第六開關(guān)管和第二開關(guān)管相位一致，第五開關(guān)管超前第八開關(guān)管，移相角為D2，第六開關(guān)管超前第七開關(guān)管，移相角為D2。通過調(diào)節(jié)第一全橋開關(guān)管之間的移相角D1、第二全橋開關(guān)管之間的移相角D2和以及第二全橋單個(gè)橋臂的占空比D來(lái)控制變換器的輸出電壓和輸出功率。所述用于雙有源功率橋DC/DC變換器的控制調(diào)制策略，其特征在于，所述的移相角D1應(yīng)大于等于0度，小于等于180度；所述用于雙有源功率橋DC/DC變換器的控制調(diào)制策略，其特征在于，所述的移相角D2應(yīng)大于等于0度，小于等于180度；所述用于雙有源功率橋DC/DC變換器的控制調(diào)制策略，其特征在于，所述的占空比D應(yīng)大于等于0，小于等于0.5。和傳統(tǒng)移相控制相比，本發(fā)明減小了開關(guān)管之間的環(huán)流，同時(shí)避免了能量的回饋，大大減小了損耗；與此同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)導(dǎo)通，進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率。附圖說(shuō)明圖1雙有源功率橋DC/DC變換器拓?fù)?；圖2第四橋臂B4開關(guān)管占空比可調(diào)時(shí)，開關(guān)管邏輯圖；圖3第三橋臂B3開關(guān)管占空比可調(diào)時(shí)，開關(guān)管邏輯圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明所基于中的雙有源功率橋DC/DC變換器拓?fù)淙鐖D1所示。該變換器兩端電壓分別為V1、V2，由兩個(gè)H全橋H1、H2，分別為C11、C22的兩個(gè)支撐電容，一個(gè)高頻變壓器T，以及一個(gè)高頻電感L組成。其中兩個(gè)H全橋由8個(gè)帶反并聯(lián)二極管的開關(guān)管組成，分別為S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7和S8。第一全橋H1由第一開關(guān)管S1，第二開關(guān)管S2，第三開關(guān)管S3和第四開關(guān)管S4組成。第一開關(guān)管S1和第二開關(guān)管S2組成第一橋臂B1，第三開關(guān)管S3和第四開關(guān)管S4組成第二橋臂B2。第二全橋H2由第五開關(guān)管S5，第六開關(guān)管S6，第七開關(guān)管S7和第八開關(guān)管S8組成。第二全橋H2中，第五開關(guān)管S5和第六開關(guān)管S6組成第三橋臂B3，第七開關(guān)管S7和第八開關(guān)管S8組成第四橋臂B4。本發(fā)明對(duì)所述的雙有源功率橋DC/DC變換器的控制方法，通過PWM可調(diào)雙移相，調(diào)節(jié)第一全橋H1開關(guān)管之間的移相角D1、第二全橋H2開關(guān)管之間的移相角D2，以及第二全橋H3單個(gè)橋臂B3或B4的占空比D，對(duì)組成變換器橋臂的每個(gè)開關(guān)管給出不同時(shí)序的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的動(dòng)作，來(lái)控制變換器的輸出電壓和輸出功率。8個(gè)開關(guān)管的邏輯如下所述：；第一全橋H1中，第一開關(guān)管S1和第二開關(guān)管S2互補(bǔ)導(dǎo)通，第三開關(guān)管S3和第四開關(guān)管S4互補(bǔ)導(dǎo)通，第四開關(guān)管S4超前第一開關(guān)管S1，移相角為D1，第三開關(guān)管S3超前第二開關(guān)管S2，移相角為D1。在第二全橋H2的第三橋臂B3和第四橋臂B4中，一個(gè)橋臂的兩個(gè)開關(guān)管占空比為0.5，另外一個(gè)橋臂上的兩個(gè)開關(guān)管的占空比為D可調(diào)。當(dāng)?shù)谒臉虮跙4上的第七開關(guān)管S7和第把開關(guān)管S8的占空比可調(diào)時(shí)，第五開關(guān)管S5和第六開關(guān)管S6互補(bǔ)導(dǎo)通；第八開關(guān)管S8和第一開關(guān)管S1相位一致，第七開關(guān)管S7和第二開關(guān)管S2相位一致，第八開關(guān)管S8超前第五開關(guān)管S5，移相角為D2，第七開關(guān)管S7超前第六開關(guān)管S6，移相角為D2。當(dāng)?shù)谌龢虮跙3的第五開關(guān)管S5和第六開關(guān)管S6的占空比可調(diào)時(shí)，第七開關(guān)管S7和第八開關(guān)管S8互補(bǔ)導(dǎo)通；第五開關(guān)管S5和第一開關(guān)管S1相位一致，第六開關(guān)管S6和第二開關(guān)管S2相位一致，第五開關(guān)管S5超前第八開關(guān)管S8，移相角為D2，第六開關(guān)管S6超前第七開關(guān)管S7，移相角為D2。和傳統(tǒng)移相控制方法相比，本發(fā)明減小了開關(guān)管之間的環(huán)流，同時(shí)避免了能量的回饋，大大減小了損耗；與此同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)導(dǎo)通，進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率。