一种三相交错LLC均流优化方法及系统

本发明属于设计方法领域，具体涉及一种三相交错llc均流优化方法及系统。

背景技术：

1、llc是一种在需要输入和输出级隔离时使用广泛的拓扑。为了提高功率容量，多相交错并联llc是一种可行的方案。其中，三相交错llc变换器得到了广泛的研究和关注。许多文章分析了多相交错llc变换器的输出电流纹波特性，以及三相交错llc变换器的工作原理。三相交错llc变换器除了增加系统的功率容量外，还可以实现更平衡的损耗分布，减少输出电流纹波，减小滤波器电容的体积，减少电容损耗。然而，当三相电流不平衡时，这些优势会大大降低。

2、在传统的三相直接交错并联llc变换器中，各相的器件参数即使有微小的偏差，也会导致明显的电流不平衡。而三相交错llc在一定程度上抑制了电流的不均衡，但电流不平衡的问题依然存在。因此，在调试三相交错llc变换器的过程中需要对各相谐振参数进行微调以保证各相谐振频率相同，但电路各部分的杂散电感通常难以准确测量，给三相交错llc的调试带来了一定的困难。

3、基于上述原因，本发明提出了一种减小杂散电感影响的三相交错llc均流优化策略。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种三相交错llc均流优化方法及系统，使用谐振的方法测量每一相的杂散电容和电感，从而调整每一相的谐振参数并优化均流特性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种三相交错llc均流优化方法，包括以下步骤：

4、将变压器次级绕组短路；

5、在另外两相桥臂下管导通的情况下分别测量每相单独工作时的谐振参数，获得每相电压电流波形相位相同时的谐振频率；

6、基于所述谐振频率，分别计算解耦得到每相谐振电感；

7、基于解耦的每相谐振电感，获得与目标值之间的误差；

8、基于所述误差，调整谐振电感使各相参数一致，以优化杂散参数对均流特性的影响。

9、优选的，获得每相电压电流波形相位相同时的谐振频率的方法包括：

10、调整待测相的开关频率；

11、同时测量待测相的电压和电流波形；

12、调节所述开关频率，使得电压和电流波形相位相同，并记录对应的开关频率作为谐振频率。

13、优选的，基于所述谐振频率，分别计算解耦得到每相谐振电感的方法包括：

14、

15、式中，ωna/ωnb/ωnc为三相谐振角频率fna，fnb，fnc为三相谐振频率，den为阻抗变换的分母cra，crb，crc为三相谐振电容。

16、优选的，当输入侧谐振网络是y型连接，需要加入变换

17、式中lr1，lr2，lr3为△接法下的谐振电感，lr1′，lr2′，lr3′为y接法下的谐振电感。

18、本发明还提供了一种三相交错llc均流优化系统，包括：短路模块、谐振频率获取模块、第一计算模块、第二计算模块和优化模块；

19、所述短路模块用于将变压器次级绕组短路；

20、所述谐振频率获取模块用于在另外两相桥臂下管导通的情况下分别测量每相单独工作时的谐振参数，获得每相电压电流波形相位相同时的谐振频率；

21、所述第一计算模块用于基于所述谐振频率，分别计算解耦得到每相谐振电感；

22、所述第二计算模块用于基于解耦的每相谐振电感，获得与目标值之间的误差；

23、所述优化模块用于基于所述误差，调整谐振电感使各相参数一致，以优化杂散参数对均流特性的影响。

24、优选的，谐振频率获取模块包括：第一测量单元、第二测量单元和调节单元；

25、所述第一测量单元用于测量待测相的开关频率；

26、所述第二测量单元用于测量待测相的电压和电流波形；

27、所述调节单元用于调节所述开关频率，使得电压和电流波形相位相同，并记录对应的开关频率作为谐振频率。

28、优选的，基于所述谐振频率，分别计算解耦得到每相谐振电感的过程包括：

29、

30、式中，ωna/ωnb/ωnc为三相谐振角频率fna，fnb，fnc为三相谐振频率，den为阻抗变换的分母cra，crb，crc为三相谐振电容。

31、优选的，当输入侧谐振网络是y型连接，需要加入变换

32、式中lr1，lr2，lr3为△接法下的谐振电感，lr1′，lr2′，lr3′为y接法下的谐振电感。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

34、本发明是一种减小杂散电感影响的三相交错llc均流优化方法及系统，主要解决了杂散参数难以测量的问题，使用谐振法对各相单独工作时的谐振参数进行测量，然后解耦到每一相的谐振参数。对于谐振电感及均流特性的调节有一定的帮助，并有希望实现自动化测量。

技术特征：

1.一种三相交错llc均流优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的三相交错llc均流优化方法，其特征在于，获得每相电压电流波形相位相同时的谐振频率的方法包括：

3.根据权利要求1所述的三相交错llc均流优化方法，其特征在于，基于所述谐振频率，分别计算解耦得到每相谐振电感的方法包括：

4.根据权利要求1所述的三相交错llc均流优化方法，其特征在于，当输入侧谐振网络是y型连接，需要加入变换

5.一种三相交错llc均流优化系统，其特征在于，包括：短路模块、谐振频率获取模块、第一计算模块、第二计算模块和优化模块；

6.根据权利要求5所述的三相交错llc均流优化系统，其特征在于，谐振频率获取模块包括：第一测量单元、第二测量单元和调节单元；

7.根据权利要求5所述的三相交错llc均流优化系统，其特征在于，基于所述谐振频率，分别计算解耦得到每相谐振电感的过程包括：

8.根据权利要求5所述的三相交错llc均流优化系统，其特征在于，当输入侧谐振网络是y型连接，需要加入变换

技术总结
本发明公开了一种三相交错LLC均流优化方法及系统，属于设计方法领域。包括：在副边绕组短路的状态下测量各相谐振频率，根据半桥中点电压与对应相电流波形可以判断开关频率是否等于谐振频率，使用此时的谐振频率计算实际杂散电感值。通过调整谐振电感或电容分别调整各相谐振频率以优化杂散参数对均流特性的影响。本三相交错LLC均流优化方法可以得到每一相总的杂散电感值，由此可以调整各相的谐振参数以优化三相交错LLC的均流特性。

技术研发人员：陈材,关佳佳,孙旭辰,康勇
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21