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专利号: 2022104299163
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种串联谐振型三相DAB变换器谐振电感电容参数设计方法,所述串联谐振型三相DAB变换器的拓扑结构包括原边侧直流电源E1、原边侧电容C1、原边侧三相全桥电路、原边侧谐振腔、Y‑Y连接型三相变压器T、副边侧三相全桥电路、副边侧电容C2和副边侧电阻R,其中,所述原边侧谐振腔包括三相等效谐振电感LA、LB、LC和三相谐振电容CA、CB、CC;

所述原边侧电容C1并联在原边侧直流电源E1的正负母线之间,所述原边侧三相全桥电路的直流输入端分别与原边侧直流电源E1的正负母线相连,原边侧三相全桥电路的三相输出端分别与三相谐振电容CA、CB、CC一一对应相连,三相谐振电容CA、CB、CC的另一端分别与三相谐振电感LA、LB、LC一一对应相连,三相谐振电感LA、LB、LC的另一端分别与Y‑Y连接型三相变压器T原边三相一一对应相连,Y‑Y连接型三相变压器T副边三相与副边侧三相全桥电路的三相输入端一一对应相连,副边侧三相全桥电路的直流输出端分别与副边侧电阻R两端相连,副边侧电容C2与副边侧电阻R并联;

其中,A相谐振电感LA、B相谐振电感LB、C相谐振电感LC的值相等,将该值记为单相等效谐振电感值L,A相谐振电容CA、B相谐振电容CB、C相谐振电容CC的值相等,将该值记为单相谐振电容值C;

其特征在于,所述设计方法的目的是求解出单相等效电感值L和单相等效谐振电容值C,,具体步骤如下:步骤1,给出Y‑Y连接型三相变压器T的匝数比N:1、串联谐振型三相DAB变换器的额定功率PN和串联谐振型三相DAB变换器开关频率fs,所述串联谐振型三相DAB变换器电压增益比M由下式确定:其中,U1为原边侧直流电源E1两端的电压,记为输入电压U1,U2为副边侧电阻R两端的电压,记为输出电压U2;

步骤2,计算频率比F,计算式如下:

其中,fr为谐振频率;

步骤3,设所述串联谐振型三相DAB变换器采用移相控制,则单相等效谐振电感值L的取值范围的上限受以下三个参数的限制,三个参数分别为分别记为第一上限限制参数Γ1、第二上限限制参数Γ2和第三上限限制参数Γ3,表达式分别如下:式中,k1为第一裕度系数;

比较第一上限限制参数Γ1、第二上限限制参数Γ2和第三上限限制参数Γ3的值,取其中最小值作为单相等效谐振电感值L的上限值,并记为上限值Lmax;

步骤4,记串联谐振型三相DAB变换器设计能承受的最大电流为Imax,串联谐振型三相DAB变换器设计所能承受的最大电流有效值为IN_rms,同时令Y‑Y连接型三相变压器T的漏感Lu为固定值,则单相等效谐振电感值L的取值范围的下限受以下限定式的限制,表达式如下:L≥Lu

式中,k2为第二裕度系数;k3为第三裕度系数;

引入第一下限限制参数Λ1和第二下限限制参数Λ2,表达式为:

比较第一下限限制参数Λ1、第二下限限制参数Λ2和Y‑Y连接型三相变压器T的漏感Lu的值,取其中最大值作为单相等效谐振电感值L的下限值,记为下限值Lmin;

步骤5,取单相等效谐振电感值L的取值范围为Lmin≤L≤Lmax,并在[Lmin,Lmax]内取任一值作为单相等效谐振电感值L;

步骤6,根据步骤5得出的单相等效谐振电感值L计算单相等效谐振电容值C,计算式如下:式中,ωr为谐振角频率,且ωr=2πfr。