CN112910264B - 双有源桥式dc-dc变换器的五自由度调制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了双有源桥式DC‑DC变换器的五自由度调制方法，所述调制方法用于DAB转换器，所述调制方法包括：S1、基于所述DAB转换器中开关的导通顺序及时长确定所述DAB转换器的工作模式；S3、以电感电流峰峰值最小为优化目标，利用KKT条件下求出各工作模式下的最小峰值电流，然后进行比较得到了全局电流峰峰值最小策略，值得提及的是，电感电流峰峰值表达式简单，可以视作均方根电流的另一种形式，可以极大的简化优化复杂程度；本发明具有更小的电感电流有效值，几乎所有开关管都能够实现软开关，可以最大程度的降低DAB变换器的导通损耗和开通损耗；此外，本发明还保留了控制的简单性，更易实现。

Description

双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法
技术领域
本发明涉及电力电子控制技术领域，具体为双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法。
背景技术
近年来，随着分布式电源以及储能***的快速发展，双向隔离变换器(IBDC)的需求越来越大；双有源全桥双向DC/DC(DAB)变换器由于结构对称、控制简单、功率密度高、效率高、模块化等优点成为双向隔离变换器中的核心拓扑结构，被广泛应用于电力电子变压器、电动汽车、电池储能并网***等。
传统的DAB变换器调制方式是相移调制(PSM)，它通过调节变换器原副边全桥之间移相角(外部移相角)来控制传输功率的方向和大小；尽管PSM方法简单，但当输入输出不匹配时，零电压开关(ZVS)操作将丢失，从而增加开关损耗；此外，大量的无功功率增加了电感电流的均方根值，导致了较高的导通损耗；因此，它的转换效率降低，特别是在轻负载下。
因此，如何降低DAB变换器的开关损耗及导通损耗，提高转换效率，成为了本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法，所述调制方法用于DAB转换器，所述DAB转换器包括一次侧部分和二次侧部分，一次侧部分包括H桥H1、开关S1至S4、滤波电容器C1，二次侧部分包括H桥H2，开关Q1至Q4，滤波电容器C2，所述DAB转换器还包括高频变压器T，等效电感器L；
所述调制方法包括：
S1、基于所述DAB转换器中开关的导通顺序及时长确定所述DAB转换器的工作模式；
S2、求解各工作模式的稳态特征，包括电感的均方根电流、电感的峰值电流和传输功率；
S3、以电感电流峰峰值最小为优化目标，利用KKT条件下求出各工作模式下的最小峰值电流，然后进行比较得到了全局电流峰峰值最小策略，值得提及的是，电感电流峰峰值表达式简单，可以视作均方根电流的另一种形式，可以极大的简化优化复杂程度；
S4、为了进一步扩大低功率范围内的软交换操作范围，选择了以电感电流峰峰值和软开关范围为共同优化目标，结合全局电流峰峰值最小策略，提出了一种最优五自由度调制方案。
其中，开关S1和S3的导通时间相等，开关S2和S4的导通时间相等，S2和S4的导通时间小于或等于半周期，定义为D1Ts；开关Q1和Q3的导通时间相等，开关Q2和Q4的导通时间相等，Q2和Q4的导通时间小于或等于半周期，定义为D2Ts；开关S1和S4的导通之间的相移角定义为D3Ts；开关Q1和Q4的导通之间的相移角定义为D4Ts；开关S1和Q1的导通之间的外部相移角定义为D5Ts；D1、D2、D3、D4及D5均为调制变量，它们之间满足如下关系：
2D1+D3≤1,2D2+D4≤1
0≤D1,D3,D5≤0.5
其中，Ts表示DAB转换器的切换周期；以上五自由度方案可以把所有的移相调制都进行统一。
其中，所述DAB转换器的工作模式包括：
Mode A，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000031
Mode B，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000032
Mode C，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000041
Mode D，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000042
Mode E，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、(D3+D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D3-D4-D5)Ts、(1-(D3-D5)-(D1+D2))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000051
Mode F，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S2/S3/Q1/Q4导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D3+D4+D5-(1-D1))Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000052
Mode G，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、D3Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000061
Mode H，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、D3Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000062
Mode I，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、((D3+D4+D5)-D2)Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000071
Mode J，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、D1Ts、((D3+D4+D5)-(D1+D2))Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000072
Mode K，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、D1Ts、((D3+D4+D5)-(D1+D2))Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000073
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明具有更小的电感电流有效值，几乎所有开关管都能够实现软开关，可以最大程度的降低DAB变换器的导通损耗和开通损耗；此外，本发明还保留了控制的简单性，更易实现。
附图说明
图1为本发明双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法的流程图
图2为双有源全桥双向DC/DC变换器的拓扑结构图；
图3为五自由度调制方案的典型波形图；
图4为五自由度调制策略和其他移相调制策略的关系；
图5为D1Ts，1-D1Ts，D2Ts+D3Ts，D3Ts和D3Ts+1-D2Ts的可能的顺序图；
图6(a)至图6(k)为五自由度方式的模态分类图；
图7(a)至图7(b)为不同功率段的比较图；
图8(a)至图8(d)为全局电感电流峰峰值最小策略与其他调制策略的有效值的对比图；
图9(a)至图9(d)为全局电感电流峰峰值最小策略与其他调制策略的软开关范围的对比图；
图10(a)至图10(d)为多目标下得到的优化调制策略与全局电感电流峰峰值最小策略与有效值的对比图；
图11(a)至图11(b)为多目标下得到的优化调制策略与全局电感电流峰峰值最小策略与软开关范围的对比图；
图12为最优五自由度调制策略的调制框图；
图13(a)至图13(d)为最优五自由度调制在不同功率等级下的稳态波形；
图14(a)至图14(d)为最优五自由度策略与其他调制策略的效率的对比图；
图15(a)至图15(b)为动态切换波形图；
图16为模态I的稳态波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法，所述调制方法用于DAB转换器，DAB转换器包括一次侧部分和二次侧部分，一次侧部分包括H桥H1、开关S1至S4、滤波电容器C1，二次侧部分包括H桥H2，开关Q1至Q4，滤波电容器C2，DAB转换器还包括高频变压器T，等效电感器L；
其中，调制方法包括：
S1、基于DAB转换器中开关的导通顺序及时长确定DAB转换器的工作模式；
S2、求解各工作模式的稳态特征，包括电感的均方根电流、电感的峰值电流和传输功率；
S3、以电感电流峰峰值最小为优化目标，利用KKT条件下求出各工作模式下的最小峰值电流，然后进行比较得到了全局电流峰峰值最小策略，值得提及的是，电感电流峰峰值表达式简单，可以视作均方根电流的另一种形式，可以极大的简化优化复杂程度；
S4、由于全局电流峰峰值最小策略在轻载时，只有两个开关管可以在低功率范围内实现软开关操作，造成了较大的开关损耗，因此，为了进一步扩大低功率范围内的软交换操作范围，选择了以电感电流峰峰值和软开关范围为共同优化目标，结合全局电流峰峰值最小策略，提出了一种最优五自由度调制方案。
如图8(a)至图8(d)所示，本发明提出的双有源全桥双向DC/DC变换器的五自由度调制策略具有一定的优势，相对FDM和PSM；在整个负载范围内，其电感电流有效值几乎和GOM表现一致。
如图9(a)至图9(d)所示，阴影区域表示不能够实现软开关的区域，可以看出本发明提出的调制策略在软开关层面，比PSM要宽，但比FDM窄；和GOM差不太多。从整体上看，全局最小调制策略在轻载时仍然只有两个开关管可以实现软开关，会带来很大的开关损耗。
为进一步提高轻载时软开关的范围，选择以电感电流峰峰值和软开关范围为共同优化目标，并选择了具有全部实现软开关潜质的模态B和模态K进行优化。图10(a)至图10(d)所示展示了多目标下的优化结果和全局峰峰值最小策略的对比。可以看出本发明选择的模态B在轻载时的电感电流有效值基本和全局峰峰值最小策略一样保持最小。
如图11(a)至图11(d)所示，本发明选择的模态B在轻载时几乎所有开关管都能够满足满开关的必要条件，都有潜质实现软开关，最大程度的提高了变换器实现软开关操作的能力。
综上所述，本发明与目前的一些优化方案相比，最优五自由度调制方案具有更小的电感电流有效值，几乎所有开关管都能够实现软开关，可以最大程度的降低DAB变换器的导通损耗和开通损耗。此外，本发明还保留了控制的简单性，更易实现。
图2显示了一个开关周期内五自由度的门信号、变压器一次电压vp和二次电压vs。对于主侧开关S1-S4，开关S1和S3的导通时间相等，开关S2和S4的导通时间相等，S2和S4的导通时间小于或等于半周期，定义为D1Ts；开关Q1和Q3的导通时间相等，开关Q2和Q4的导通时间相等，Q2和Q4的导通时间小于或等于半周期，定义为D2Ts；开关S1和S4的导通之间的相移角定义为D3Ts；开关Q1和Q4的导通之间的相移角定义为D4Ts；开关S1和Q1的导通之间的外部相移角定义为D5Ts；D1、D2、D3、D4及D5均为调制变量，它们之间满足如下关系：式(1)
2D1+D3≤1,2D2+D4≤1
0≤D1,D3,D5≤0.5
其中，Ts表示DAB转换器的切换周期；以上五自由度方案可以把所有的移相调制都进行统一。
因此，通过调制D1-D5，可以控制电感电压的幅值和相位，进而控制功率传输的幅值和流量。从图3可以看出，高频交流电压vp和vs的最显著特征是，它们在一个开关周期内包含两个不相等的零电压部分。与TPS和ADM相比，五自由度通过增加自由度来提高控制的灵活性。值得注意的是，在这五个自由度中，当D1+D2＝0.5，D3+D4＝0.5时，为TPS；当D2＝0，D4＝0时，为ADM；当D1＝0.5、D2＝0、D3+D4＝0.5或D3＝0.5、D4＝0、D1+D2＝0.5时，为EPS；当D1+D2＝0.5，D3+D4＝0.5，D1＝D3时，为DPS；当D1＝0.5、D2＝0、D3＝0.5、D4＝0时，为传统PSM，其具体关系如图4所示。因此，提出的5-DOF可以很好地统一这些现有的调制方案，即EPS、DPS、TPS和ADM都是它的特例。
本发明主要采用时域分析的方法对五自由度方式下的模态分进行了详细的讨论并对稳态特征进行了求取。从图3中可以看出，不同的模式，最终影响iL的趋势，形成不同的模式。
因此，可以根据vp和vs的相对位置来划分DAB变换器的运行方式，具体从图3可以看出，vp的三电平状态波形在D2Ts、(D1+D2)Ts和(1-D1)Ts时刻发生变化。同样，vs在开关时段的D5Ts、(D4+D5)Ts、(D3+D4+D5)Ts和(1-D3+D5)Ts时刻也发生变化。因此，DAB转换器在5自由度下的模式分类基本上是由这7个开关矩的顺序决定的。
首先将vs状态由小到大的矩量排序为D5Ts、(D4+D5)Ts、(D3+D4+D5)Ts和(1-D3+D5)Ts，如图5所示。可以看出，这四个时刻之间有五个间隔，分别用“1”、“2”、“3”、“4”和“5”表示。然后将vp状态变化时的开关矩***到这五个间隔中，得到不同的模态
(1)假设每一区间只能调度vp的一个切换矩，则会形成10个组合。例如，将D2Ts、(D1+D2)Ts和(1-D1)Ts分别***区间“1”、“2”、“3”中，就会形成组合(1,2,3)。在这些组合中，当(D1+D2)Ts小于(D4+D5)Ts时，存在较大的无功功率，因此本文不考虑此类组合，包括(1，2，3)(1，2，4),(1，2，5)；不可能同时满足(D3+D4+D5)Ts&lt；(D1+D2)Ts和(1-D3+D5)Ts(1,4,5)和(2,4,5)组合中，(1-D1)Ts，因此，还剩下(1，3，4)、(1，3，5)、(1，4，5)、(2，3，5)、(3，4，5)五种模态，分别对应于图5所示的A到E的模态。
(2)假设vp的两个开关矩绑在一起，***到相同的间隔中。因此，会有两种情况。一是D2Ts和(D1+D2)Ts绑在一起，二是(D1+D2)Ts和(1-D1)Ts绑在一起。如上所述，当(D1+D2)Ts小于(D4+D5)Ts时，存在相当大的无功功率。另外，同样的原因，D2Ts必须小于(D3+D4+D5)Ts,(D1+D2)Ts必须小于(1-D3+D5)Ts，(D3+D4+D5)Ts必须小于(1-D1)Ts。因此，当D2Ts与(D1+D2)Ts捆绑在一起满足上述要求时，有4个对I模式对应的(1,4,4)、(2,3,3)、(2,4,4)、(3,4,4)组合如图5所示。另外，当D2Ts与(D1+D2)Ts捆绑在一起时，只能将其***到区间3中，其余的(1-D1)Ts可以***到区间4和区间5中。这样就形成了两个模态，分别对应于F模态和G模态。
(3)假设vp的三个开关时刻在一起。显然，没有有效的模式。根据vp和vs的这7个变化矩，导出了11种可能的模态。具体为：
Mode A，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000131
Mode B，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000132
Mode C，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000141
Mode D，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000142
Mode E，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、(D3+D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D3-D4-D5)Ts、(1-(D3-D5)-(D1+D2))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000151
Mode F，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S2/S3/Q1/Q4导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D3+D4+D5-(1-D1))Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000152
Mode G，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、D3Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000161
Mode H，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、D3Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000162
Mode I，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、((D3+D4+D5)-D2)Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000163
Mode J，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、D1Ts、((D3+D4+D5)-(D1+D2))Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000171
Mode K，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、D1Ts、((D3+D4+D5)-(D1+D2))Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure GDA0003447815800000172
接下来将采用分段线性方法求解各区间的电感电流。为了便于分析，所有的参数都反射到变压器的一次侧。据此，采用5自由度调制方案，电感器电流iL(t)可表示为：式(2)
Figure GDA0003447815800000181
如图15可以看出，周期与自由度之间存在一定的关系，可以总结为：t1-t0＝D2Ts，t2-t1＝(D5-D2)Ts，t3-t2＝D4Ts，t4-t3＝(D1+D2-D4-D5)Ts，t5-t4＝(D3+D4+D5-D1-D2)Ts，t6-t5＝(1-D1-D3-D4-D5)Ts，t7-t6＝(D1+D5-D3)Ts。将其带入式(2)中，可推导出开关瞬间电感器的电流值为：
Figure GDA0003447815800000182
在该模式下，电流从t0上升到t4，从t4下降到t8。因此，电流的最大值出现在t4时刻，最小值出现在t0时刻。因此，电感器的峰-峰电流可得为：
Figure GDA0003447815800000183
传输功率的表达式为：
Figure GDA0003447815800000191
fs表示开关频率，可以看出，电感电流峰峰值是一个非常简单的表达式。另外，它可以看成是电感电流有效值的另一种形式，其大小直接和导通损耗的大小相关。为了得到简单的稳态算法，本发明选择以电感电流峰峰值最小的表达式作为优化目标。为了使得表达式在优化时更为简单，选择了电感电流和传输功率的基准值分别为Ibase＝V1/(2fsL)和Pbase＝V1 2/(2fsL)。
其中，本发明选择首先以电感电流峰峰值最小为优化目标。
此外，本发明中对每一种工作模式的稳态表达式进行了求取，稳态特征包括传输功率，电感电流，电感电流有效值以及电感电流峰峰值等，为了便于优化，还对这些稳态表达式进行了标幺化。
各工作模式的传输功率标幺化结果如下：
Figure GDA0003447815800000201
式中，M为电压转换比，M＝KV2/V1，V1为变换器输入电压，V2为变换器输出电压，k为变压器变比，P'为传输功率的标幺值，I'p-p为电感电流峰峰值的标幺值。
本发明选择电感电流峰峰值最小为优化目标，针对每种模式都获得了最佳路径。然后，通过比较这些路径，得出全局最优解。首先，此优化可以表示为：
目标Ip′-p(D1,D2,D3)
约束条件P′(D1,D2,D3)-P*≤0
hi(D1,D2,D3)＝0(i＝1,2，...,n)
式中，P*为给定传输功率值，hi(D1,D2,D3)为控制变量的边界条件。对于此类问题的求解，可以利用KKT条件进行求解，最终得到了每个模态(工作模式)的最优解，然后对各个模态的解进行比较，如图6(a)至图6(d)所示。最终得到了整个负载范围的优化解。其整个负载范围内被分割成了两段，这里分别定义为低功率段和高功率段，其分界线为πM 2(1-M)/2。
因此，全局最优解如下：
Figure GDA0003447815800000211
当传输功率在(πM(3M+1)(1-M)/8,πM/4)范围内时，全局最优解如下：
Figure GDA0003447815800000212
式中，D1,opt、D2,opt、D3,opt、D4,opt及D5,opt为最优调制变量。
接着，为了减小轻载时的开关损耗，本发明选择了电感电流有效值和软开关范围为优化目标，选择了具有全部实现软开关潜质的模态B和模态K进行优化，最终得到优化解为：
Figure GDA0003447815800000213
图14(a)至图14(d)给出了本发明和其他调制策略的效率对比，可以看出本发明提高效率的效果更加明显。
图15(a)和(b)给出了负载和输出电压的跳变，可以看出本发明从小功率跳变到大功率，或者大功率跳变到小功率都没有出现明显的过电压和过电流，同时切换在一个周期内就完成了，可以做到无缝过渡。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法，其特征在于，所述调制方法用于DAB转换器，所述DAB转换器包括一次侧部分和二次侧部分，一次侧部分包括H桥H1、开关S1至S4、滤波电容器C1，二次侧部分包括H桥H2，开关Q1至Q4，滤波电容器C2，所述DAB转换器还包括高频变压器T，等效电感器L；
所述调制方法包括：
S1、基于所述DAB转换器中开关的导通顺序及时长确定所述DAB转换器的工作模式；
S2、求解各工作模式的稳态特征，包括电感的均方根电流、电感的峰值电流和传输功率；
S3、以电感电流峰峰值最小为优化目标，利用KKT条件下求出各工作模式下的最小峰值电流，然后进行比较得到了全局电流峰峰值最小策略，值得提及的是，电感电流峰峰值表达式简单，可以视作均方根电流的另一种形式，可以极大的简化优化复杂程度；
S4、为了进一步扩大低功率范围内的软交换操作范围，选择了以电感电流峰峰值和软开关范围为共同优化目标，结合全局电流峰峰值最小策略，提出了一种最优五自由度调制方案；
其中，所述DAB转换器的工作模式包括：
Mode A，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000021
Mode B，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000022
Mode C，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000031
Mode D，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(D3+D4+D5-D1-D2)Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000032
Mode E，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S4/Q1/Q4导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段，S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、(D3+D4+D5-D2)Ts、(D1+D2-D3-D4-D5)Ts、(1-(D3-D5)-(D1+D2))Ts、((D3-D5)-D1)Ts、D1Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000033
Mode F，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S2/S3/Q1/Q4导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、(D1+D2-D4-D5)Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D3+D4+D5-(1-D1))Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000041
Mode G，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q2/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D2Ts、(D5-D2)Ts、D4Ts、D3Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000042
Mode H，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S4/Q1/Q3导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、(D2-D5)Ts、(D4+D5-D2)Ts、D3Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000051
Mode I，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、((D3+D4+D5)-D2)Ts、(D1+D2-(D3+D4+D5))Ts、(1-2D1-D2)Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000052
Mode J，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S2/S3/Q1/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、D1Ts、((D3+D4+D5)-(D1+D2))Ts、(1-D1-(D3+D4+D5))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000061
Mode K，从一个切换周期开始到结束，依次为S1/S3/Q2/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q1/Q4导通阶段，S1/S4/Q1/Q4导通阶段，S1/S3/Q1/Q4导通阶段、S1/S3/Q1/Q3导通阶段、S1/S3/Q2/Q3导通阶段，S2/S3/Q2/Q3导通阶段；各阶段的时序时长分别为D5Ts、D4Ts、(D2-(D4+D5))Ts、D1Ts、((D3+D4+D5)-(D1+D2))Ts、(1-D3-(D3+D4))Ts、(D1-(D3-D5))Ts、(D3-D5)Ts；
限制条件：
Figure FDA0003447815790000062
2.根据权利要求1所述的双有源桥式DC-DC变换器的五自由度调制方法，其特征在于，包括：开关S1和S3的导通时间相等，开关S2和S4的导通时间相等，S2和S4的导通时间小于或等于半周期，定义为D1Ts；开关Q1和Q3的导通时间相等，开关Q2和Q4的导通时间相等，Q2和Q4的导通时间小于或等于半周期，定义为D2Ts；开关S1和S4的导通之间的相移角定义为D3Ts；开关Q1和Q4的导通之间的相移角定义为D4Ts；开关S1和Q1的导通之间的外部相移角定义为D5Ts；D1、D2、D3、D4及D5均为调制变量，它们之间满足如下关系：
2D1+D3≤1,2D2+D4≤1
0≤D1,D3,D5≤0.5
其中，Ts表示DAB转换器的切换周期；以上五自由度方案可以把所有的移相调制都进行统一。
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CN114006541B (zh) * 2021-11-30 2023-06-06 国网四川省电力公司电力科学研究院 一种双有源半桥直流变换器的效率优化控制方法
CN115441749B (zh) * 2022-11-07 2023-03-24 西南交通大学 提升轻载效率的混合三电平双有源桥最优占空比调制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11038432B2 (en) * 2017-07-04 2021-06-15 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
CN107425729A (zh) * 2017-08-03 2017-12-01 国网江苏省电力公司南京供电公司 一种基于电流调制比电流效率优化的dab的软开关方法
CN110350793A (zh) * 2019-06-11 2019-10-18 华中科技大学 一种双有源桥dc-dc变换器及其电流应力优化方法
CN111478600B (zh) * 2020-04-07 2021-02-19 北京理工大学 一种用于双有源桥式单级ac-dc变换器的控制方法
CN112054693B (zh) * 2020-09-14 2022-03-08 重庆大学 一种双有源桥非对称占空比优化调制方法

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