一种双有源全桥DC-DC变换器的软启动和轻载控制方法及装置与流程

技术特征：
1.一种双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，所述变换器包括原边桥的若干开关管和副边桥的若干开关管，其特征在于，所述方法包括：步骤一，在第一个pwm周期内，设置启动状态下所述变换器原副边桥输出电压为零；步骤二，根据输出参考电压与输出电压之差获得输出占空比d
p
；步骤三，根据所述输出占空比d
p
判断不同模式；步骤四，根据所述输出占空比生成所述原边桥和所述副边桥开关管的控制脉冲；步骤五，在未收到停机指令或发生故障情况下，返回步骤二。2.根据权利要求1所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，其特征在于，所述步骤二中，采用比例积分调节处理获得输出占空比d
p
，如果所述输出占空比d
p
满足：0<d
p
<1所述变换器的工况为轻载模式，设定所述开关管导通占空比d为0.5，所述原边桥内移相比d1＝1―d
p
，所述原边桥、副边桥间外移相比d2＝0，所述副边桥内移相比d3＝1―d
p
。3.根据权利要求1所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，其特征在于，所述步骤二中，采用比例积分调节处理获得输出占空比d
p
，如果所述输出占空比d
p
满足：1<d
p
<1.5所述变换器的工况为正常模式，设定所述开关管导通占空比d为0.5，所述原边桥、副边桥间外移相比d2＝d
p
―1，通过调节所述原边桥、副边桥间外移相比d2实现输出电压的稳定。4.根据权利要求2或3所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括，所述开关管导通占空比d为0.5，所述原边桥内移相比d1为1，所述原边桥、副边桥间外移相比d2为0，所述副边桥内移相比d3为1，所述原边桥输出电压固定为0；所以副边桥输出电压为0，实现零输出电压开始启动。5.根据权利要求4所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，其特征在于，所述步骤五之前进一步包括，等待下一个pwm中断时刻触发。6.根据权利要求5所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，所述比例积分调节的输出占空比d
p
的输出限幅为0～1.5。7.根据权利要求6所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，其特征在于，在所述正常模式下，所述变换器工作于单移相控制、扩展移相控制、双重移相控制和三移相控制中任一种。8.根据权利要求7所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制方法，其特征在于，所述原边桥内移相比d1＝d
opt1
，所述副边桥内移相比d3＝d
opt3
，其中所述d
opt1
和d
opt3
为原、副边桥优化内移相比。
9.一种双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制装置，所述变换器包括原边桥的若干开关管和副边桥的若干开关管，其特征在于，所述装置包括：设定单元，在第一个pwm周期内，设置启动状态下所述变换器原副边桥输出电压为零；输出电压调节单元，根据输出参考电压与输出电压之差获得输出占空比d
p
，根据所述输出占空比d
p
判断不同模式；pwm生成单元，根据所述输出占空比生成所述变换器的所述原边桥和所述副边桥开关管的控制脉冲；时序控制与保护单元，等待下一个pwm中断时刻触发，在未收到停机指令或发生故障情况下，转入所述输出电压调节单元。10.根据权利要求9所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制装置，其特征在于，所述输出电压调节单元包括比例积分调节单元，在输出占空比d
p
满足时：0<d
p
<1选择所述变换器轻载模式，设定所述开关管导通占空比d为0.5，所述原边桥内移相比d1＝1―d
p
，所述原边桥、副边桥间外移相比d2＝0，所述副边桥内移相比d3＝1―d
p
。11.根据权利要求9所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制装置，其特征在于，所述输出电压调节单元包括比例积分调节单元，在输出占空比d
p
满足时：1<d
p
<1.5选择所述变换器为正常模式，设定所述开关管导通占空比d为0.5，所述原边桥、副边桥间外移相比d2＝d
p
―1，通过调节所述原边桥、副边桥间外移相比d2实现输出电压的稳定。12.根据权利要求10或11所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制装置，其特征在于，所述设定单元使所述开关管导通占空比d为0.5，所述原边桥内移相比d1为1，所述原边桥、副边桥间外移相比d2为0，所述副边桥内移相比d3为1，所述原边桥输出电压固定为0；所以副边桥输出电压为0，实现零输出电压开始启动。13.根据权利要求12所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制装置，其特征在于，所述比例积分调节控制单元的输出占空比d
p
的输出限幅为0～1.5。14.根据权利要求13所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制装置，其特征在于，在所述正常模式下，所述变换器工作于单移相控制、扩展移相控制、双重移相控制和三移相控制中任一种。15.根据权利要求14所述的双有源全桥dc-dc变换器的软启动和轻载控制装置，其特征在于，所述原边桥内移相比d1＝d
opt1
，所述副边桥内移相比d3＝d
opt3
，其中所述d
opt1
和d
opt3
为原、副边桥优化内移相比。

技术总结
本发明公开了一种双有源全桥DC-DC变换器的软启动和轻载控制方法及装置，变换器包括原边桥的若干开关管和副边桥的若干开关管，包括：步骤一，在第一个PWM周期内，设定开关管导通占空比D为0.5，原边桥内移相比D1为1，原边桥、副边桥间外移相比D2为0，副边桥内移相比D3为1；步骤二，获得输出参考电压与输出电压之差，通过比例积分调节处理获得输出占空比D


技术研发人员：刘可安 尚敬 李炳璋 徐绍龙 甘韦韦 郭维 赵清良 曾明高 何乔 袁芳 丁磊磊 杜超 林超勇 彭学标 羊利芬 莫劲威
受保护的技术使用者：株洲中车时代电气股份有限公司
技术研发日：2020.07.01
技术公布日：2022/1/3