技术摘要：
本发明公开了一种利用谐振频率检测技术提高能量路由器效率的方法，属于电力电子变压器控制技术领域。该技术方案包括，通过软件对谐振电流零点进行实时检测，并通过DSP(8)对谐振频率进行计算，根据运算结果，缓慢调整系统的开关频率，最终使系统的开关频率等于谐振频率  全部
背景技术：
谐振型双有源桥的基本原理是利用高频变压器(2)的漏感与谐振电容发生串联谐 振，以谐振电容的初始电压为激励，通过谐振腔的周期性震荡实现能量的传输过程。谐振型 双有源桥拓扑结构(1)在正常运行过程中，高压侧H桥(5)和低压侧H桥(6)的IGBT信号完全 一致。当能量由前级高压侧(3)流向后级低压侧(4)的时候，前级高压侧(3)通过IGBT实现逆 变，后级低压侧(4)通过功率二极管实现自然整流。当能量由后级低压侧(4)流向前级高压 侧(3)的时候，后级低压侧(4)通过IGBT实现逆变，前级高压侧(3)通过功率二极管实现自然 整流。因其能量传递过程依靠的是电容和漏感之间的自然谐振，其谐振型双有源桥拓扑结 构(1)本身并不具备可控性。能量的传递方向，依靠的也是外界条件，而非谐振型双有源桥 拓扑结构(1)本身所控制。所以当谐振频率与开关频率不一致时，IGBT(13，14，15，16，17， 18，19，20)会发生硬关断，从而造成谐振型双有源桥拓扑结构(1)损耗增大。 在PET中，谐振型双有源桥拓扑结构(1)因其可以实现自然状态下的零电流关断， 所以具有较高的效率，是PET中经常选用的拓扑结构。利用谐振频率检测技术，控制IGBT (13，14，15，16，17，18，19，20)在零电流时刻关断，可避免IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20) 发生硬关断，从而提高谐振型双有源桥拓扑结构(1)的效率。
技术实现要素：
本发明针对上述缺陷及需求，提供一种利用谐振频率检测技术提高能量路由器效 率的方法，在保证能量双向流动的情况下，通过软件对谐振频率进行实时检测，并根据检测 结果实时调整开关频率大小，控制IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)在谐振电流归零时刻 关断，提高PET的效率。 为实现上述目的，本发明提供一种利用谐振频率检测技术提高能量路由器效率的 方法，所述的方法包括如下步骤： 步骤1：PET的隔离级DC-DC使用谐振型双有源桥拓扑结构(1)，谐振型双有源桥拓 扑结构(1)一般由高频变压器(2)分为前级高压侧(3)和后级低压侧(4)。高压侧H桥(5)和低 压侧H桥(6)均采用为IGBT反并联二极管的结构，既可以实现整流又可以实现逆变，为能量 的双向流动提供回路。变压器采用高频变压器(2)，一方面实现能量的传输，另一方面由于 频率的提高，可以缩小设备的体积。 步骤2：设备正常运行过程中，为了防止IGBT的上下管造成直通，需要留出一定的 死区时间。所以高压侧H桥(5)和低压侧H桥(6)的控制信号设置为占空比为49％的互补信 号。在开始启动阶段，控制开关频率低于谐振频率，此时IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20) 为硬关断状态，损耗比较大。 4 CN 111596130 A 说　明　书 2/3 页 步骤3：通过谐振频率检测软件(7)在谐振频率检测点(9)对谐振电流的过零点进 行实时检测，并将检测结果发送给DSP(8)，由DSP(8)对检测数据进行运算，计算出谐振型双 有源桥拓扑结构(1)此时的谐振频率。根据计算结果，把开关频率慢慢增大到谐振频率相同 大小，既由实线位置(10)调节到虚线位置(11)。此时IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)在电 流为0时刻关断，可以实现ZCS功能，降低谐振型双有源桥拓扑结构(1)损耗。 步骤4：在调节完成之后，仍然需要对谐振频率进行实时检测，以便判断谐振型双 有源桥拓扑结构(1)的开关频率与谐振频率之差是否处在允许误差范围之内。若处于合理 误差范围之内，则保持谐振型双有源桥拓扑结构(1)稳定运行，若超出误差允许范围，则需 要重复步骤3继续对谐振型双有源桥拓扑结构(1)的开关频率进行调整。 所述高频变压器(2)，实现了PET前级高压侧(3)与后级低压侧(4)的隔离，同时利 用参数集成理论，使用高频变压器(2)的漏感代替谐振电感(12)，减小了设备的体积。 所述高压侧H桥(5)和低压侧H桥(6)的驱动信号都是占空比为49％的驱动信号，能 量的流动完全由外界条件进行决定，不涉及复杂的控制方案。 所述谐振型双有源桥拓扑结构(1)利用软件对谐振频率进行实时监控，并根据检 测结果实时调整开关频率的大小，进而控制IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)在电流为0时 刻关断，实现ZCS功能，降低谐振型双有源桥拓扑结构(1)的损耗。 一方面由于器件参数的差异，另一方面由于负载的变化，这些都会引起谐振频率 的细微变化。在正常运行过程中，需要对谐振频率进行实时检测反馈，控制IGBT(13，14，15， 16，17，18，19，20)能够在一定误差范围内实现零电流时刻关断。 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于： (1)本发明方案简单易行，并不涉及复杂的控制方案。 (2)本发明方案通过软件实现对谐振频率的实时检测，通过检测结果，控制谐振型 双有源桥拓扑结构(1)的开关频率等于谐振频率，进而控制IGBT(13-20)在电流为0时刻关 断，降低了IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)的关断损耗，提高了PET的效率。 附图说明 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示 意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。 图1为本发明利用谐振频率检测技术提高能量路由器效率的方法的PET拓扑结构 图。 图2为本发明利用谐振频率检测技术提高能量路由器效率的方法的PET隔离级DC- DC拓扑结构图。 图3为本发明利用谐振频率检测技术提高能量路由器效率的方法的PET中双有源 桥正常运行工况下的电压电流波形。 图4为本发明利用谐振频率检测技术提高能量路由器效率的方法的PET中开关频 率调节框图。