CN110112918B - 一种基于原边移相角的多有源桥控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于原边移相角的多有源桥控制的方法，采用移相角进行控制。本发明的控制方法仅需控制各个高压模块输出方波的相位就可以同时实现功率传输和功率平衡功能。
Description
技术领域
本发明涉及有源桥控制技术领域，特别涉及一种基于原边移相角的多有源桥控制方法。
背景技术
通常，多有源桥的控制方法与双有源桥类似，原副边均采用方波控制，也就是高压模块的变压器侧电压vp1…vpn，低压模块的变压器侧电压vs都控制成方波。正常工作时，高压模块的vp1…vpn的方波几乎相同，通过调节vs的相位来调节传输的功率。同时通过调节vp1…vpn之间的相位来调节高压模块之间的功率平衡。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于原边移相角的多有源桥控制方法。仅需控制各个高压模块输出方波的相位就可以同时实现功率传输和功率平衡功能。
其技术方案如下：
一种基于原边移相角的多有源桥控制方法，包括以下步骤：
S1、采用同步机制，使高压有源桥控制器及低压有源桥控制器具有相同的系统时钟；
S2、使低压有源桥模块输出固定相位的方波，基于同步机制，所有高压有源桥模块都可以获得低压有源桥的相位，并将低压有源桥的相位设为自身的相位基准；
S3、每个高压有源桥模块采样模块内部的直流电容电压，将直流电容电压与参考电压相减，得到误差电压，进行比例积分调节，从而获得控制信号移相角；
S4、所述移相角结合自身的相位基准用于控制高压有源桥模块输出方波的相位；通过该控制可以使高压模块的直流电容电压等于参考电压，当所有高压有源桥模块的直流电容电压均等于参考电压时，便实现了模块之间的功率平衡。
有益效果
本发明与现有技术相比有如下优点：
本发明采用移相角进行控制，仅需控制各个高压模块输出方波的相位就可以同时实现功率传输和功率平衡功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明多有源桥电路拓扑图；
图2为本发明控制系统示意图；
图3为本发明有源桥方波控制示意图；
图4为移相角控制示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明多有源桥电路拓扑图；
如图2所示，本发明控制系统示意图；
采用控制系统进行控制包括如下步骤：
S1、采用同步机制，使高压有源桥控制器及低压有源桥控制器具有相同的系统时钟；
S2、使低压有源桥模块输出固定相位的方波，基于同步机制，所有高压有源桥模块都可以获得低压有源桥的相位，并将低压有源桥的相位设为自身的相位基准；
S3、每个高压有源桥模块采样模块内部的直流电容电压，将直流电容电压与参考电压相减，得到误差电压，进行比例积分调节，从而获得控制信号移相角；
S4、所述移相角结合自身的相位基准用于控制高压有源桥模块输出方波的相位；通过该控制可以使高压模块的直流电容电压等于参考电压，当所有高压有源桥模块的直流电容电压均等于参考电压时，便实现了模块之间的功率平衡。
有源桥输出方波的方法，以低压有源桥模块为例，控制信号如图3所示，开关S1和S4控制信号相同，同时开关；开关S2，S3控制信号相同，同时开关。当开关S1和S4开通时，输出电压vs等于低压侧的直流电压Vo，而当S2和S3开通时，输出电压vs=-Vo，从而得到方波输出电压。
移相角的控制示意图如图4所示。以高压模块1为例，其中t0为基准相位，也就是低压有源桥的输出相位，Φ1是高压模块1的相位角，由该模块的直流电压控制器产生。Φ1需要限定在+-pi/4内。此时，当Φ1为负的时候，功率从高压侧传输到低压侧；为正时，功率从低压侧传输到高压侧。
每个高压有源桥模块检测自身的直流电容电压，当电压过高时，说明需要传输更多的功率到低压侧，当高压模块的直流电压V1电压偏高时，由于比例积分调节的作用，会使移相角继续向负的增大，因此该高压有源桥模块的传输功率会进一步增加。功率反向传输时，工作原理类似。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变换或改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种基于原边移相角的多有源桥控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、采用同步机制，使高压有源桥控制器及低压有源桥控制器具有相同的系统时钟；
S2、使低压有源桥模块输出固定相位的方波，基于同步机制，所有高压有源桥模块都可以获得低压有源桥模块的相位，并将低压有源桥模块的相位设为自身的相位基准；所述低压有源桥模块有一个，位于副边；所述高压有源桥模块有多个，位于原边；所述同步机制中，通过电缆或者光纤直接传输同步信号；
S3、每个高压有源桥模块采样模块内部的直流电容电压，将直流电容电压与参考电压相减，得到误差电压，对误差电压进行比例积分调节，从而获得控制信号移相角；
S4、所述移相角结合自身的相位基准用于控制高压有源桥模块输出方波的相位；通过该控制可以使高压有源桥模块的直流电容电压等于参考电压，当所有高压有源桥模块的直流电容电压均等于参考电压时，便实现了模块之间的功率平衡；
移相角的控制：t0为相位基准，也就是低压有源桥模块的输出相位，Φ1是高压有源桥模块的相位角，由该模块的直流电压控制器产生；Φ1需要限定在+-pi/4内，此时，当Φ1为负的时候，功率从高压侧传输到低压侧；为正时，功率从低压侧传输到高压侧；
每个高压有源桥模块检测自身的直流电容电压，当电压过高时，说明需要传输更多的功率到低压侧，当高压有源桥模块的直流电容电压偏高时，由于比例积分调节的作用，会使移相角继续向负的增大，因此该高压有源桥模块的传输功率会进一步增加。
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| CN110112918A CN110112918A (zh) | 2019-08-09 |
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