固态变压器谐振频率跟踪方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及固态变压器，具体地涉及一种固态变压器谐振频率跟踪方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、固态变压器通常通过高频隔离变换单元实现不同电压等级之间的能量传递，其中，采用llc（inductor-inductor-capacitor，电感-电感-电容）谐振变换结构、cllc（capacitor-inductor-inductor-capacitor，电容-电感-电感-电容）谐振变换结构等谐振型变换结构时，开关频率与谐振工作点之间的匹配程度会直接影响开关器件的换流状态。实际运行过程中，受输入侧电压波动、负载功率变化以及器件参数偏差等因素影响，隔离变换单元的实际谐振工作状态会发生变化，因此通常需要根据谐振电流与桥臂输出电压之间的相位关系对开关频率进行调整，以使变换单元保持在适宜的软开关工作区域。

2、然而，在固态变压器实际运行过程中，输入电压或负载状态发生变化后，谐振腔内的电流和电压并不会立即进入新的稳定周期状态，在短时间内会出现相位位置变化。该阶段形成的相位偏移既可能与谐振工作点的实际变化有关，也可能仅来源于工况切换后的暂态响应。

3、同时，在轻载或换流临界状态下，谐振电流过零附近还可能受到寄生振荡影响，桥臂输出电压的实际换向时刻也可能与驱动换向时刻存在偏差。若直接依据即时检测到的相位偏差调整开关频率，容易将暂态相位变化作为谐振工作点偏移进行跟踪，造成开关频率不必要的往复调整。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种固态变压器谐振频率跟踪方法、系统及存储介质，以至少解决工况变化过程中暂态相位偏移易引起谐振频率误跟踪的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种固态变压器谐振频率跟踪方法，所述方法包括：

3、获取固态变压器隔离变换单元的谐振电流、桥臂输出电压及运行状态参数，并根据所述谐振电流和所述桥臂输出电压确定周期相位数据；

4、根据所述运行状态参数和所述周期相位数据，确定工况变化对应的暂态相位段；

5、排除所述暂态相位段，根据剩余周期相位数据确定有效相位偏差，并根据所述有效相位偏差与预设软开关相位范围确定频率跟踪状态；

6、在所述频率跟踪状态下，对当前开关频率施加探测频移，根据探测前后的有效相位偏差确定局部相位-频率灵敏度，并基于所述局部相位-频率灵敏度确定频率迁移量，根据所述频率迁移量调整开关频率，获得目标工作频率。

7、本发明第二方面提供一种固态变压器谐振频率跟踪系统，所述系统包括：

8、采集单元，用于获取固态变压器隔离变换单元的谐振电流、桥臂输出电压及运行状态参数，并根据所述谐振电流和所述桥臂输出电压确定周期相位数据；

9、相位段确定单元，用于根据所述运行状态参数和所述周期相位数据，确定工况变化对应的暂态相位段；

10、状态确定单元，用于排除所述暂态相位段，根据剩余周期相位数据确定有效相位偏差，并根据所述有效相位偏差与预设软开关相位范围确定频率跟踪状态；

11、结果输出单元，用于在所述频率跟踪状态下，对当前开关频率施加探测频移，根据探测前后的有效相位偏差确定局部相位-频率灵敏度，并基于所述局部相位-频率灵敏度确定频率迁移量，根据所述频率迁移量调整开关频率，获得目标工作频率。

12、另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的固态变压器谐振频率跟踪方法。

13、通过上述技术方案，本发明方案通过谐振电流与桥臂输出电压形成周期相位数据，并结合运行状态参数识别工况变化对应的暂态相位段，从而避免将输入电压或负载变化引起的短时相位偏移直接作为谐振工作点偏移进行频率调整。在排除暂态相位数据后，根据稳定状态下的有效相位偏差判断是否需要执行频率跟踪，并通过探测频移获取当前工作点附近的局部相位-频率灵敏度，据此确定与实际谐振响应相匹配的频率迁移量。由此能够降低工况切换期间的误跟踪和频率往复调整，提高谐振频率跟踪的稳定性，使隔离变换单元在运行状态变化后更可靠地恢复至预设软开关工作范围。

14、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，根据所述谐振电流和所述桥臂输出电压确定周期相位数据，包括：

3.根据权利要求1所述的固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，根据所述运行状态参数和所述周期相位数据，确定工况变化对应的暂态相位段，包括：

4.根据权利要求3所述的固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，根据连续检测区间内所述运行状态参数的变化情况以及相邻所述周期相位数据的变化情况，确定所述运行状态参数和所述周期相位数据均达到稳定状态的暂态结束时刻，包括：

5.根据权利要求4所述的固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，排除所述暂态相位段，根据剩余周期相位数据确定有效相位偏差，并根据所述有效相位偏差与预设软开关相位范围确定频率跟踪状态，包括：

6.根据权利要求5所述的固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，在所述频率跟踪状态下，对当前开关频率施加探测频移，根据探测前后的有效相位偏差确定局部相位-频率灵敏度，包括：

7.根据权利要求6所述的固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，基于所述局部相位-频率灵敏度确定频率迁移量，根据所述频率迁移量调整开关频率，获得目标工作频率，包括：

8.根据权利要求7所述的固态变压器谐振频率跟踪方法，其特征在于，根据所述目标保持相位、所述探测后有效相位偏差和所述局部相位-频率灵敏度，确定所述频率迁移量，包括：

9.一种固态变压器谐振频率跟踪系统，其特征在于，所述系统包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求1-8中任一项所述的固态变压器谐振频率跟踪方法。