技术摘要：
本发明公开了一种用于双主动有源桥暂态移相控制方法，双主动有源桥拓扑结构是两个H桥和一个高频变压器，所有开关管占空比均为50％，同一桥臂开关管互补导通；控制方法包括，第一H桥的左上开关管与右下开关管相位差为内移相角，第二H桥的开关管与第一H桥的右下开关管相  全部
背景技术：
高频变压器而非工频变压器，被广泛的应用在双向隔离dc/dc变换器，它具有体积 小、重量轻等优点。双主动有源桥变换器具有功率密度高、易于软开关实现，较强的双向传 输能力，模块化和对称性优点，在电动汽车的电机驱动、超导磁体电源系统、微网储能系统 等需要双向能量传输的系统中受到越来越多的应用。 双主动有源桥变换器拓扑结构如图1所示。它包括两个全桥H1和H2，一个高频变压 器TF，一个高频电感L，两个滤波电容C1和C2。目前，对其研究主要集中基本特性、移相控制策 略、软开关优化、电流应力优化、衍生拓扑和硬件优化等方面。这些都是基于稳态特性的研 究，对其暂态特性研究并不多。实际上，在暂态运行工况下，往往会出现变压器的电流出现 直流偏置，其动态响应速率过慢等问题。尤其在功率徒增，移相角变化较大时，直流偏置现 象更为严重，叠加上其稳态运行时的电流，这会使变压器单侧电流过大，可能引起变压器磁 芯单侧饱和，引发电源运行故障。 在实际应用中，可能引起直流偏磁的因素有：1)驱动脉冲信号延迟、开关管导通压 降不一致等电路参数的不对称；2)输入输出侧直流电压的波动；3)移相角突变。相比于前两 种，因素3更为严重，这是由于控制电路驱动信号的移相调节法则决定的，不能简单地通过 硬件优化来改善。 中国专利CN  104467434  A提出了一种暂态移相控制方法，它是引入了中间环节移 相角来消除直流偏置，但是只适用于单移相角运行模式的双主动有源桥，当运行模式为拓 展移相，需要两个移相角同时改变时，该方法就难以起作用。中国专利CN  110912919A为实 时监测变压器电流，若超出阈值，则驱动信号使变压器原副边开关管提前反转抑制瞬间电 流幅值，该方法阈值难以实时设定，且只能适当减小直流偏置并不能完全消除。现有技术中 采用变压器串联电容的方案，但这会不可避免地增大电路成本和体积。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是，克服现有的技术不足，提出一种基于拓展移相的双主动 有源桥暂态移相控制方法。该方法适用于双主动有源桥中的两个移相角同时改变时暂态移 相控制，在无额外增加电容情况下，仅靠优化移相角调整策略来消除动态过程中变压器电 流直流偏置，提高动态响应速度且不改变功率流特性。 为解决技术问题，本发明技术方案如下：一种基于拓展移相的双主动有源桥暂态 移相控制方法，所述双主动有源桥电路变换器包括：两个全桥，即第一全桥H1和第二全桥H2， 一个高频隔离变压器TF，一个电感L，两个稳压电容，即第一稳压电容C1和第二稳压电容C2， 输入侧接直流稳压源Vi，输出侧接直流稳压源Vo；所述第一全桥H1和第二全桥H2分别包括四 3 CN 111555632 A 说　明　书 2/4 页 个开关管；该方法包括如下步骤： 通过调整开关管驱动信号相位，使得双主动有源桥拓展移相控制稳态时所有开关 管占空比均为50％，同一桥臂开关管互补导通；内外移相角保持不变； 暂态时，在t0时调整移相角，外移相角由初态D2变为末态D’2，内移相角由初态D1变 为末态D'1；将t0时开始的半周期，外移相角由初态D2变为过渡态D”2，内移相角由初态D1变为 过渡态D”1；之后外移相角变为末态D'2，内移相角变为末态D'1；引入了过渡移相角，可在不 改变功率流特性的基础上减小了变压器的电流冲击，提高了动态响应速率。 所述第一全桥H1包括：H1桥左上第一开关管S1、H1桥左下第二开关管S2、H1桥右上第 三开关管S3和H1桥右下第四开关管S4； 第二全桥H2包括：H2桥左上第五开关管Q1、H1桥左下第六开关管Q2、H2桥右上第七开 关管Q3和H2桥右下第八开关管Q4； 其中，第一开关管S1和第四开关管S4相位差为内移相角，第五开关管Q1、第八开关 管Q4与第四开关管S4相位差为外移相角。 进一步的，所述的外移相角过渡态D”2等于(D2 D'2)/2，所述的内移相角过渡态D”1 等于(D1 D'1)/2。 进一步的，所述的初态外移相角D2大于等于-90°，且小于等于90°。 进一步的，所述的末态外移相角D'2大于等于-90°且小于等于90°。 进一步的，所述的初态内移相角D1大于等于-90°且小于等于90°。 进一步的，所述的末态内移相角D'1大于等于-90°且小于等于90°。 本发明的原理为： 当改变移相角时，引入半周期的过渡移相角，在其作用下可将变压器电流调整为 最终移相角模态的稳态电流，从而消除了直流偏置，并提高了响应速度。 与现有技术相比，本发明的有益效果是： (1)本发明是通过算法上优化移相控制策略，理论上可完全消除直流偏置。 (2)本发明适用于拓展移相控制下的内外移相角同时改变运行工况。 (3)本发明无需额外直流电容，可显著的减小变换器的体积和成本。 附图说明 图1是本发明的双主动有源桥拓扑结构； 图2是本发明实例的稳态时开关管驱动信号及变压器原副边电压电流； 图3是本发明实例的暂态移相方法的变压器原副边电压电流示意图； 图4(a)是采用传统移相控制方法时的变压器原副边电压和电流实验波形图； 图4(b)是图4(a)虚线框的时基放大图； 图5(a)是采用本发明的暂态移相控制方法时的变压器原副边电压和电流实验波 形图； 图5(b)是图5(a)虚线框的时基放大图。