申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2022-04-22

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN114665723B

主分类号：H02M3/335

分类号：H02M3/335

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.07.12#实质审查的生效;2022.06.24#公开

摘要：本发明公开了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，属于串联谐振型三相DAB变换器参数设计领域。该方法从采用移相控制的串联谐振型三相DAB变换器的回流功率、变换器最大电流、以及变换器电流有效值三方面出发,考虑变压器漏感为固定值，根据谐振电感、谐振电容与三者的制约规律，得到谐振电感参数的六个范围限定式，最后通过取数学交集得到谐振电感参数的可选范围，然后得到谐振电容参数。与其他方法比较，本发明方法得出的谐振电感范围选择性大，可以灵活选择单相实际串联电感，且谐振电感电容的串联谐振型三相DAB回流功率小，效率高。

主权项：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。

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