本申請(qǐng)涉及電力電子，具體涉及一種功率變換電路的控制方法、功率變換裝置和儲(chǔ)能設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、單級(jí)功率變換電路如雙有源橋(dual?active?bridges，dab)變換器目前主要應(yīng)用于微型逆變器，具有成本低、傳輸效率高等優(yōu)勢(shì)。在使用過程中，若電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生過大的電流應(yīng)力，會(huì)造成電路元器件損壞，不利于功率變換電路正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N功率變換電路的控制方法、功率變換裝置和儲(chǔ)能設(shè)備，能夠降低功率變換電路的電流應(yīng)力，有利于功率變換電路的正常運(yùn)行。

2、本申請(qǐng)第一方面提供一種功率變換電路的控制方法，其中功率變換電路包括直流側(cè)橋式電路、交流側(cè)橋式電路和變壓器，直流側(cè)橋式電路連接至變壓器的原邊，交流側(cè)橋式電路連接至變壓器的副邊?？刂品椒òǎ韩@取功率變換電路的工況參數(shù)；獲取副邊峰值電流的預(yù)設(shè)電流范圍、副邊峰值電流與功率變換電路的移相比以及內(nèi)移相角之間的約束關(guān)系；根據(jù)預(yù)設(shè)電流范圍、工況參數(shù)和約束關(guān)系，得到目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角；根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)移相比、目標(biāo)內(nèi)移相角和約束關(guān)系計(jì)算目標(biāo)開關(guān)頻率；根據(jù)目標(biāo)開關(guān)頻率、目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角生成控制信號(hào)，控制信號(hào)用于控制功率變換電路的輸出，以使得副邊峰值電流在預(yù)設(shè)電流范圍內(nèi)。

3、本申請(qǐng)功率變換電路的控制方法中，通過獲取功率變換電路的工況參數(shù)、副邊峰值電流與功率變換電路的移相比以及內(nèi)移相角之間的約束關(guān)系，然后根據(jù)工況參數(shù)和約束關(guān)系得到目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角，接著再根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)移相比、目標(biāo)內(nèi)移相角和約束關(guān)系計(jì)算目標(biāo)開關(guān)頻率，最后就可以根據(jù)目標(biāo)開關(guān)頻率、目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角生成控制信號(hào)來控制功率變換電路的輸出。由于根據(jù)工況參數(shù)和約束關(guān)系得到的目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角可將副邊峰值電流約束在預(yù)設(shè)電流范圍內(nèi)，從而在滿足功率變換電路正常運(yùn)行的同時(shí)可以減小電路的電流應(yīng)力。因此，通過本申請(qǐng)方法，能夠控制功率變換電路的輸出，以降低功率變換電路的電流應(yīng)力，減小電路元器件損壞及電路功能失效的風(fēng)險(xiǎn)，有利于功率變換電路的正常運(yùn)行。

4、在一種實(shí)施例中，工況參數(shù)至少包括：直流側(cè)橋式電路的實(shí)際輸入電壓、交流側(cè)橋式電路的實(shí)際輸出電壓及實(shí)際輸出電流、變壓器的匝數(shù)比和預(yù)設(shè)移相比范圍。根據(jù)預(yù)設(shè)電流范圍、工況參數(shù)和約束關(guān)系，得到目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角的過程包括：根據(jù)預(yù)設(shè)電流范圍、實(shí)際輸入電壓、實(shí)際輸出電壓、匝數(shù)比、預(yù)設(shè)移相比范圍和約束關(guān)系，確定位于預(yù)設(shè)移相比范圍內(nèi)的第一移相比；根據(jù)實(shí)際輸入電壓、實(shí)際輸出電壓、匝數(shù)比、第一移相比和約束關(guān)系，確定目標(biāo)內(nèi)移相角；獲取功率變換電路的零電壓開關(guān)約束條件；根據(jù)目標(biāo)內(nèi)移相角、工況參數(shù)和零電壓開關(guān)約束條件確定第二移相比；根據(jù)第一移相比和第二移相比確定目標(biāo)移相比。

5、在一種實(shí)施例中，零電壓開關(guān)約束條件與實(shí)際輸入電壓、實(shí)際輸出電壓、匝數(shù)比和目標(biāo)內(nèi)移相角相關(guān)。

6、在一種實(shí)施例中，根據(jù)第一移相比和第二移相比確定目標(biāo)移相比，包括：根據(jù)第一移相比和第二移相比中的較大值確定目標(biāo)移相比。

7、在一種實(shí)施例中，根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)移相比、目標(biāo)內(nèi)移相角和約束關(guān)系計(jì)算目標(biāo)開關(guān)頻率，包括：根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)內(nèi)移相角、目標(biāo)移相比和約束關(guān)系確定參考開關(guān)頻率；根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)內(nèi)移相角、目標(biāo)移相比以及功率變換電路的參考輸出電壓確定開關(guān)頻率補(bǔ)償值；根據(jù)開關(guān)頻率補(bǔ)償值和參考開關(guān)頻率確定目標(biāo)開關(guān)頻率。

8、在一種實(shí)施例中，根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)內(nèi)移相角、目標(biāo)移相比以及功率變換電路的參考輸出電壓確定開關(guān)頻率補(bǔ)償值，包括：對(duì)參考輸出電壓和交流側(cè)橋式電路的實(shí)際輸出電壓之間的電壓差值進(jìn)行偏差處理，得到電流初始值；根據(jù)電流初始值和交流側(cè)橋式電路的實(shí)際輸出電流，獲得電流調(diào)節(jié)值；根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)內(nèi)移相角、目標(biāo)移相比和約束關(guān)系確定補(bǔ)償因子；補(bǔ)償因子與參考峰值電流和開關(guān)頻率之間的乘積正相關(guān)；對(duì)電流調(diào)節(jié)值和補(bǔ)償因子之間的比值進(jìn)行偏差處理，得到開關(guān)頻率補(bǔ)償值。

9、在一種實(shí)施例中，根據(jù)開關(guān)頻率補(bǔ)償值和參考開關(guān)頻率確定目標(biāo)開關(guān)頻率，包括：計(jì)算開關(guān)頻率補(bǔ)償值與參考開關(guān)頻率的倒數(shù)之間的總值；對(duì)總值取倒數(shù)后，得到目標(biāo)開關(guān)頻率。

10、在一種實(shí)施例中，直流側(cè)橋式電路和交流側(cè)橋式電路均包括開關(guān)管；根據(jù)目標(biāo)開關(guān)頻率、目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角生成控制信號(hào)，包括：根據(jù)目標(biāo)開關(guān)頻率、目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角生成脈沖頻率調(diào)制控制信號(hào)，脈沖頻率調(diào)制控制信號(hào)用于控制功率變換電路中的開關(guān)管的通斷狀態(tài)。

11、本申請(qǐng)第二方面提供一種功率變換裝置，功率變換裝置包括功率變換電路和控制器，控制器用于執(zhí)行上述第一方面或第一方面的任一種實(shí)施例所述的功率變換電路的控制方法。

12、本申請(qǐng)第三方面提供一種儲(chǔ)能設(shè)備，儲(chǔ)能設(shè)備包括儲(chǔ)能電池和上述第二方面所述的功率變換裝置，儲(chǔ)能電池連接功率變換裝置，并為功率變換裝置提供直流電。

13、本申請(qǐng)第四方面提供一種動(dòng)力設(shè)備，動(dòng)力設(shè)備包括電機(jī)和上述第二方面所述的功率變換裝置，電機(jī)連接功率變換裝置，并由功率變換裝置供電。

14、本申請(qǐng)第五方面提供一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序、指令或代碼，處理器用于執(zhí)行存儲(chǔ)器中的程序、指令或代碼，以完成上述第一方面或第一方面的任一種實(shí)施例所述的功率變換電路的控制方法。

15、本申請(qǐng)第六方面提供一種功率變換電路的控制裝置，包括第一獲取模塊、第二獲取模塊、第一計(jì)算模塊、第二計(jì)算模塊和生成模塊；第一獲取模塊用于獲取功率變換電路的工況參數(shù)；第二獲取模塊用于獲取副邊峰值電流的預(yù)設(shè)電流范圍、副邊峰值電流與功率變換電路的移相比以及內(nèi)移相角之間的約束關(guān)系；第一計(jì)算模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)電流范圍、工況參數(shù)和約束關(guān)系，得到目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角；第二計(jì)算模塊用于根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)移相比、目標(biāo)內(nèi)移相角和約束關(guān)系計(jì)算目標(biāo)開關(guān)頻率；生成模塊用于根據(jù)目標(biāo)開關(guān)頻率、目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角生成控制信號(hào)，控制信號(hào)用于控制功率變換電路的輸出，以使得副邊峰值電流在預(yù)設(shè)電流范圍內(nèi)。

16、本申請(qǐng)第七方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序通過處理器進(jìn)行加載來執(zhí)行上述第一方面或第一方面的任一種實(shí)施例所述的功率變換電路的控制方法。

17、另外，第二方面至第七方面中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所帶來的技術(shù)效果可參見第一方面中不同實(shí)現(xiàn)方式所帶來的技術(shù)效果，此處不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種功率變換電路的控制方法，其特征在于，所述功率變換電路包括直流側(cè)橋式電路、交流側(cè)橋式電路和變壓器，所述直流側(cè)橋式電路連接至所述變壓器的原邊，所述交流側(cè)橋式電路連接至所述變壓器的副邊；所述控制方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述工況參數(shù)至少包括：所述直流側(cè)橋式電路的實(shí)際輸入電壓、所述交流側(cè)橋式電路的實(shí)際輸出電壓及實(shí)際輸出電流、所述變壓器的匝數(shù)比和預(yù)設(shè)移相比范圍；

3.如權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述零電壓開關(guān)約束條件與所述實(shí)際輸入電壓、所述實(shí)際輸出電壓、所述匝數(shù)比和所述目標(biāo)內(nèi)移相角相關(guān)。

4.如權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一移相比和所述第二移相比確定所述目標(biāo)移相比，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工況參數(shù)、所述目標(biāo)移相比、所述目標(biāo)內(nèi)移相角和所述約束關(guān)系計(jì)算目標(biāo)開關(guān)頻率，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工況參數(shù)、所述目標(biāo)內(nèi)移相角、所述目標(biāo)移相比以及所述功率變換電路的參考輸出電壓確定開關(guān)頻率補(bǔ)償值，包括：

7.如權(quán)利要求5的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述開關(guān)頻率補(bǔ)償值和所述參考開關(guān)頻率確定所述目標(biāo)開關(guān)頻率，包括：

8.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述直流側(cè)橋式電路和所述交流側(cè)橋式電路均包括開關(guān)管；

9.一種功率變換裝置，所述功率變換裝置包括功率變換電路和控制器，其特征在于，所述控制器用于執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的功率變換電路的控制方法。

10.一種儲(chǔ)能設(shè)備，其特征在于，所述儲(chǔ)能設(shè)備包括儲(chǔ)能電池和如權(quán)利要求9所述的功率變換裝置，所述儲(chǔ)能電池連接所述功率變換裝置，以為所述功率變換裝置提供直流電。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N功率變換電路的控制方法、功率變換裝置和儲(chǔ)能設(shè)備?？刂品椒ㄍㄟ^獲取功率變換電路的工況參數(shù)、副邊峰值電流的預(yù)設(shè)電流范圍、副邊峰值電流與功率變換電路的移相比以及內(nèi)移相角之間的約束關(guān)系，然后根據(jù)預(yù)設(shè)電流范圍、工況參數(shù)和約束關(guān)系得到目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角，并根據(jù)工況參數(shù)、目標(biāo)移相比、目標(biāo)內(nèi)移相角和約束關(guān)系計(jì)算目標(biāo)開關(guān)頻率，最后根據(jù)目標(biāo)開關(guān)頻率、目標(biāo)移相比和目標(biāo)內(nèi)移相角生成控制信號(hào)來控制功率變換電路的輸出以使得副邊峰值電流在預(yù)設(shè)電流范圍內(nèi)。本申請(qǐng)方法能夠控制功率變換電路的輸出，同時(shí)還能夠降低功率變換電路的電流應(yīng)力，有利于功率變換電路的正常運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：薛旭池,李為漢,姚亮,林茂疆,秦維,顧師達(dá),王雷,陳熙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市正浩創(chuàng)新科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15