一种双有源桥变换器的均流控制方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及电力电子，特别涉及一种双有源桥变换器的均流控制方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、双有源桥（dual active bridge，dab）变换器是一种高效的隔离式双向直流-直流变换器。由于双有源桥变换器能够双向传输功率，并提供电气隔离等特点，而被广泛应用于电动汽车、直流微电网以及轨道交通等领域中。为了满足大功率设备的功率需求，通常会使用多个双有源桥变换器相互并联所组成的级联模块来对这些功率设备进行供电。

2、在现有技术中，在对级联模块进行均流控制时，需要在级联模块的每一个双有源桥变换器上设置一个电压环和电流环，并利用电压环和电流环来对双有源桥变换器的运行状态进行调控，进而达到对级联模块进行均流控制的目的。在利用电压环和电流环对双有源桥变换器的运行状态进行调控时，需要使用通信线缆来获取双有源桥变换器的实时运行参数。在利用电压环和电流环对双有源桥变换器进行调控的过程中，由于各个双有源桥变换器的响应速度不同，且各个双有源桥变换器之间的相互耦合，这样就极易导致级联模块出现输出功率不均、运行失稳以及功率转换效率低等问题，而且，在级联模块中加入通信线缆还会增加在对级联模块进行均流控制时的逻辑复杂度。比如：级联模块需要面对通信接口脱落、通信延迟对控制环路的滞后影响以及功率振荡等问题。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双有源桥变换器的均流控制方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中在对级联模块进行均流控制时所存在的输出功率不均、运行失稳、功率转换效率低以及控制逻辑复杂等问题。其具体方案如下：

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双有源桥变换器的均流控制方法，包括：

3、当对由多个双有源桥变换器所组成的级联模块进行均流控制时，确定目标双有源桥变换器的输出电压，得到目标输出电压；其中，所述目标双有源桥变换器为所述级联模块中的任意一个双有源桥变换器；

4、根据目标下垂曲线和所述目标输出电压确定所述目标双有源桥变换器的输出电流，得到目标参考电流；其中，所述目标下垂曲线为根据下垂特性所创建的所述目标双有源桥变换器输出电压与输出功率之间的变化关系曲线；

5、基于所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出功率均保持一致的原则，利用所述目标参考电流和电流环对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调整，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态。

6、优选的，所述级联模块中各个双有源桥变换器的供电来源均相互独立。

7、优选的，所述级联模块中各个双有源桥变换器的供电来源均相同。

8、优选的，所述根据目标下垂曲线和所述目标输出电压确定所述目标双有源桥变换器的输出电流，得到目标参考电流，包括：

9、从所述目标下垂曲线中查找与所述目标输出电压相对应的输出功率，得到目标输出功率，并根据所述目标输出功率和所述目标输出电压确定所述目标双有源桥变换器的输出电流，得到所述目标参考电流。

10、优选的，所述利用所述目标参考电流和电流环对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调整，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态，包括：

11、将所述目标参考电流和所述目标双有源桥变换器的实际输出电流之间的差值作为所述电流环的输入，并利用所述电流环对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调控，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态。

12、优选的，所述利用所述电流环对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调控，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态，包括：

13、利用所述电流环内的比例积分控制器对所述目标双有源桥变换器进行无静差控制，并根据所述电流环的输出结果对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调控，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态。

14、优选的，所述根据所述电流环的输出结果对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调控，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态，包括：

15、根据所述电流环的输出结果确定调制波的目标移相角，并利用所述目标移相角对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调整，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态。

16、为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种双有源桥变换器的均流控制装置，包括：

17、电压确定模块，用于当对由多个双有源桥变换器所组成的级联模块进行均流控制时，确定目标双有源桥变换器的输出电压，得到目标输出电压；其中，所述目标双有源桥变换器为所述级联模块中的任意一个双有源桥变换器；

18、电流计算模块，用于根据目标下垂曲线和所述目标输出电压确定所述目标双有源桥变换器的输出电流，得到目标参考电流；其中，所述目标下垂曲线为根据下垂特性所创建的所述目标双有源桥变换器输出电压与输出功率之间的变化关系曲线；

19、状态调控模块，用于基于所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出功率均保持一致的原则，利用所述目标参考电流和电流环对所述目标双有源桥变换器的运行状态进行调整，以使所述级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态。

20、为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种电子设备，包括：

21、存储器，用于存储计算机程序；

22、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述所公开的一种双有源桥变换器的均流控制方法的步骤。

23、为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种双有源桥变换器的均流控制方法的步骤。

24、有益效果：在本发明中，当对由多个双有源桥变换器所组成的级联模块进行均流控制时，首先是确定目标双有源桥变换器的输出电压，得到目标输出电压；其中，目标双有源桥变换器为级联模块中的任意一个双有源桥变换器；然后，再根据目标下垂曲线和目标输出电压确定目标双有源桥变换器的输出电流，得到目标参考电流；其中，目标下垂曲线为预先根据下垂特性所创建的目标双有源桥变换器输出电压与输出功率之间的变化关系曲线；最后，再基于级联模块中各个双有源桥变换器的输出功率均保持一致的原则，利用目标参考电流和电流环来对目标双有源桥变换器的运行状态进行调整，从而使得级联模块中各个双有源桥变换器的输出电流达到均衡状态。

25、相较于现有技术而言，通过本发明所述的方法来对级联模块中的各个双有源桥变换器进行均流控制时，就相当于是利用下垂特性对级联模块中各个双有源桥变换器的运行状态进行了调整与约束。同时，利用目标下垂曲线还可以快速地确定出电流环的参考电流，并利用电流环对目标双有源桥变换器的运行状态进行控制。在此情形下，就无需在级联模块中为每一个双有源桥变换器设置电压环来对双有源桥变换器的输出电压进行调控，而且，也无需使用通信线缆来传输各个双有源桥变换器的运行参数，由此就可以解决在对级联模块进行均流控制时所存在的输出功率不均、运行失稳、功率转换效率低以及控制逻辑复杂的问题。此外，使用该方法在对级联模块进行均流控制时，无需在级联模块中添加通信线缆，这样还可以降低在对级联模块进行均流控制时的成本投入。

26、相应的，本发明所提供的一种双有源桥变换器的均流控制装置、设备及介质，同样具有上述有益效果。