双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法与流程

技术特征：

1.双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：包括，

在双移相控制方式下，根据内、外移相角取值范围，将双有源桥DC/DC变换器划分为若干种工作模式，对每种工作模式进行分析，在一个开关周期内，将不同工作模式下双有源桥DC/DC变换器的工作状态分为若干个工作子阶段；通过小信号建模技术，得到不同工作模式下的内、外移相角到输出电压的传递函数，以此来指导双有源桥DC/DC变换器的内环设计；通过建立不同工作模式下损耗模型与峰值电流的关系，以峰值电流最优为目标，得到不同工作模式下峰值电流最优时的内、外移相角，以此来指导双有源桥DC/DC变换器的外环设计。

2.根据权利要求1所述的双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：得到不同工作模式下的内、外移相角到输出电压的传递函数的过程为，

以电感电流、输入电压和输出电压为状态变量，建立某种工作模式下各工作子阶段的状态空间表达式，对状态空间表达式进行降维处理，借助状态空间平均的概念，引入关于状态空间表达式的小信号扰动，得到该工作模式下的内、外移相角到输出电压的传递函数。

3.根据权利要求1所述的双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：得到不同工作模式下峰值电流最优时的内、外移相角的过程为，

对某种工作模式下双有源桥DC/DC变换器各工作子阶段的电流特性进行分析，并由电流特性推导出实现软开关的条件，进而建立该工作模式下的损耗模型，建立损耗模型和峰值电流的关系，以峰值电流最优作为目标函数，建立拉格朗日方程，得到该工作模式下峰值电流最小时的内外移相角。

4.根据权利要求3所述的双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：双有源桥DC/DC变换器损耗包括导通损耗和开关损耗，开关损耗包括开通损耗和关断损耗。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：根据内、外移相角取值范围，将双有源桥DC/DC变换器划分为四种工作模式，每种工作模式下，将双有源桥DC/DC变换器的工作状态分为八个工作子阶段。

6.根据权利要求5所述的双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：当D₂＜D₁且D₂+D₁＜1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅰ，当D₂＜D₁且D₂+D₁＞1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅱ，当D₂＞D₁且D₂+D₁＜1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅲ，当D₂＞D₁且D₂+D₁＞1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅳ；其中D₁为内移相角，D₂为外移相角；

0≤θ≤δ₁为第一个工作子阶段，δ₁≤θ≤δ₂为第二个工作子阶段，δ₂≤θ≤δ₃为第三个工作子阶段，δ₃≤θ≤π为第四个工作子阶段，π≤θ≤π+δ₁为第五个工作子阶段，π+δ₁≤θ≤π+δ₂为第六个工作子阶段，π+δ₂≤θ≤π+δ₃为第七个工作子阶段，π+δ₃≤θ≤2π为第八个工作子阶段；其中，θ为电角度，θ＝2πf_st，t为时间，f_s为开关频率，δ₁～δ₃表示此时有开关发生动作，在工作模式Ⅰ中δ₁＝D₂π、δ₂＝D₁π、δ₃＝(D₁+D₂)π，在工作模式Ⅱ中δ₁＝(D₁+D₂-1)π、δ₂＝D₂π、δ₃＝D₁π，在工作模式Ⅲ中δ₁＝D₁π、δ₂＝D₂π、δ₃＝(D₁+D₂)π，在工作模式Ⅳ中δ₁＝(D₁+D₂-1)π、δ₂＝D₁π、δ₃＝D₂π。

7.根据权利要求6所述的双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅰ时，得到外移相角到输出电压的传递函数

双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅱ时，得到外移相角到输出电压的传递函数

双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅲ时，得到内移相角到输出电压的传递函数

双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅳ时，得到外移相角到输出电压的传递函数

其中，C₁为双有源桥DC/DC变换器直流输入端稳压电容值，C₂为双有源桥DC/DC变换器直流输出端稳压电容值，R为负载电阻值，n是变压器变比，L_s是外串等效电感，U₁、U₂分别为输入电压和输出电压，u_s、u₂、d₁、d₂为稳态量，为扰动量。

8.根据权利要求6所述的双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：四种工作模式下，峰值电流最小时的内外移相角取值为，

工作模式Ⅰ时：

工作模式Ⅱ：其中A₁＝12d²-8d+4，

模式Ⅲ：峰值电流由D₁确定，

模式Ⅳ：峰值电流由D₁确定，

其中，为电压变比，V_T1、V_T2分别是逆变桥输入变压器的端电压和变压器输出至整流桥的端电压，U₁、U₂分别为双有源桥DC/DC变换器输入电压和输出电压，P为双有源桥DC/DC变换器传输功率。