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专利号: 2022104390631
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于宽范围场景的无功功率最优双向调制策略,此策略应用于双向串联谐振变换器当中,其特征在于,包含两个控制变量,调制角α和调制角 一次侧采用不对称电压消除调制,一次侧存在着一个调制角α;一次侧所形成的波形Vab为前半周期为正、占空比随调制角α变大而减小、后半周期固定恒为负,二次侧为固定50%占空比的方波Vcd,一次侧波形和二次侧波形存在着一个移相的角度,称为调制角对一次侧方波Vab分别进行傅里叶级数分解,得到基波Vab1的时域表达式为:其中基波的幅值 和相位

对二次侧方波Vcd基波进行傅里叶级数分解,得到Vcd1的时域表达式为:一次侧ZVS判定条件:

二次侧ZVS判定条件:

平均输出功率Po:

无功功率为Qr:

输出增益M:

其中上述公式中的符号L为双向串联谐振变换器当中的谐振电感,符号C为串联谐振变换器当中的谐振电容,符号n为串联谐振变换器当中的的变压器变比,符号R为串联谐振变换器的输出端负载电阻;

在软开关条件限制下、在特定有功功率等式约束下进行无功功率最优求解:利用拉格朗日乘数法和KKT条件,构建拉格朗日函数 特定功率等式约束 软开关条件不等式约束

和目标函数 上述的拉格朗日函数,特定功率等式约束,软开关条件不等式约束与目标函数的表达式为:

可求得调制角α和调制角 的满足无功功率最优的关系式:可以得到实现无功功率最优的调制角α和调制角 的组合为:调制角α和调制角 可以根据所需输出增益M和特定输出功率Ps来确定,从而实现在输出同样有功功率的条件下,实现无功功率最优的目标;为了验证无功功率最优,最优组合可以与同功率曲线上的其他组合点进行对比,可以得到同功率曲线,如下所示。