1.利用双向双有源全桥变换器线性化直接功率的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,变换器两端的直流电压信号V1、直流电压信号V2连接到三重移相调制算法模块的输入端和功率计算模块的输入端;
步骤2,变换器功率计算模块的输出信号Pt以及给定功率Pref连接到牛顿迭代算法模块的输入端,牛顿迭代算法模块的输出信号u连接到三重移相调制算法模块的输入端;
步骤3,三重移相调制算法的输出信号D0、D1、D2连接到锁存器的输入端以及功率计算模块的输入端;
步骤4,给定功率Pref与传输功率Pt之间的功率误差信号ΔP连接到锁存器的输入端,锁存器的输出信号D0′、D1′、D2′连接到脉冲发生器模块的输入端;
步骤5,脉冲发生器模块的输出信号g1~g8连接到DAB变换器的功率开关管Q1~Q8驱动电路的对应输入端。
2.根据权利要求1所述的利用双向双有源全桥变换器线性化直接功率的控制方法,其特征在于,步骤2所述的牛顿迭代算法模块,具体的计算过程如下:S1,首先建立非线性方程:
f(u)=Pref‑Pt (2)式中Pt为DAB变换器的传输功率;Pref为DAB变换器的给定功率,u为牛顿迭代算法的输出信号;
S2,建立非线性方程求解的牛顿迭代算式:式中f′(uk)为f(uk)在uk处的一阶导数;
S3,牛顿迭代算法每一次的输出信号u经过三重移相调制算法产生三个移相比D0、D1、D2,作用于传输功率计算模块来计算出当前变换器的传输功率Pt。
3.根据权利要求1所述的利用双向双有源全桥变换器线性化直接功率的控制方法,其特征在于,步骤2所述的移相调制算法模块,具体包括:根据牛顿迭代算法的输出信号u的正负判断当前能量传输方向,如果u≥0,表示能量正向传输,若u<0则表示能量反向传输,定义M=V2/V1,M表示第二直流电压与第一直流电压之比,并根据M、u判断移相调制方式以及计算移相比D0、D1、D2;
当M≤1时,存在以下四种情况:
若1‑M≤u≤1,变换器三重移相比根据式(4)计算,若0≤u<1‑M,变换器三重移相比根据式(5)计算,
2 0.5
若[‑1+M+(1‑M) ]/(2M)‑0.5·u≤0.5,变换器三重移相比根据式(6)计算,若非上述三种情况,则变换器三重移相比根据式(7)计算,D0=0.49;D1=0;D2=0 (7)当M>1时,同样存在四种情况:
令N=1/M,若1‑N≤u≤1,变换器三重移相比根据式(8)计算,若0≤u<1‑N,变换器三重移相比根据式(9)计算,
2 0.5
若[‑1+N+(1‑N) ]/(2N)‑0.5·u≤0.5,变换器三重移相比根据式(10)计算,若非上述三种情况,则变换器三重移相比根据式(11)计算,D0=‑0.49;D1=0;D2=0 (11)D1为第一桥路与第二桥路之间的移相占空比,D2为第三桥路与第四桥路之间的移相占空比,D0为第一桥路与第三桥路之间的移相占空比,N为第一直流电压与第二直流电压之比,u为牛顿迭代算法的输出信号。
4.根据权利要求1所述的利用双向双有源全桥变换器线性化直接功率的控制方法,其特征在于,步骤3所述的锁存器,执行如下操作:将移相调制算法模块输出的移相比D0、D1、D2输出到锁存器模块,当功率误差信号ΔP>
1%,锁存器锁存当前计算出的移相比D0、D1、D2,但不进行输出,变换器工作状态不变,以当前移相比D0、D1、D2重复进行传输功率计算模块计算Pt、牛顿迭代算法模块计算u、移相调制算法模块计算新的D0、D1、D2;经过上述不断迭代计算,当功率误差信号ΔP≤1%时,锁存器不进行锁存,输出D0′、D1′、D2′作为变换器的下一个工作状态的移相比。
5.根据权利要求1所述的利用双向双有源全桥变换器线性化直接功率的控制方法,其特征在于,步骤5所述的脉冲发生器模块,具体执行如下操作:将锁存器的输出信号D0′、D1′、D2′转换成开关管Q1~Q8驱动信号;以开关管Q1的驱动信号为基准,设定开关管Q1的驱动信号为50%占空比的方波信号g1,而每个桥路的上下两个开关管驱动信号互补,因此开关管Q2的驱动信号g2滞后开关管Q1的驱动信号180°,开关管Q3驱动信号g3滞后开关管Q1驱动信号1‑D1′个开关周期,开关管Q4驱动信号g4滞后开关管Q3驱动信号180°,开关管Q5驱动信号g5滞后开关管Q1驱动信号D0′个开关周期,开关管Q6驱动信号g6滞后开关管Q5驱动信号180°,开关管Q7驱动信号g7滞后开关管Q1驱动信号1‑D2′‑D0′个开关周期,开关管Q8驱动信号g8滞后开关管Q7驱动信号180°;因此Q1~Q8八个开关管的驱动信号都得以确定,控制变换器正常工作。