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申请/专利权人：广东电网有限责任公司广州供电局

摘要：本发明涉及DAB变换器技术领域，公开了一种高频工况下DAB变换器的工作路径优化方法及装置。本发明通过构建EPS控制下DAB变换器的电流应力标幺值和传输功率标幺值之间的关系的拉格朗日函数，并采用拉格朗日乘数法对所述拉格朗日函数进行优化求解，以得到DAB变换器在电流应力最小时的内外移相角的约束关系式，并根据所述电流应力最小时的内外移相角的约束关系式，在引入励磁电感后的高频DAB软开关范围上，绘制最小电流应力控制时所对应的DAB变换器的工作路径。本发明能够解决DAB变换器在EPS控制轻载工作时软开关范围不连续的问题，实现整个功率范围内的全器件ZVS。

主权项：1.一种高频工况下DAB变换器的工作路径优化方法，其特征在于，包括：构建EPS控制下DAB变换器的电流应力标幺值和传输功率标幺值之间的关系的拉格朗日函数；采用拉格朗日乘数法对所述拉格朗日函数进行优化求解，得到DAB变换器在电流应力最小时的内外移相角的约束关系式；根据所述电流应力最小时的内外移相角的约束关系式，在引入励磁电感后的高频DAB软开关范围上，绘制最小电流应力控制时所对应的DAB变换器的工作路径；所述拉格朗日函数的构建过程包括：对EPS控制下DAB变换器在两种工作模态时的电感电流波形进行分析，得到内外移相角在所述两种工作模态时的电流应力表达式，其中第一种工作模态的移相角不等式约束条件为，第二种工作模态的移相角不等式约束条件为，所述表示内移相角，所述表示外移相角；根据所述两种工作模态时的电流应力表达式，确定EPS控制下DAB变换器的电流应力标幺值的表达式；将所述电流应力标幺值的表达式代入拉格朗日方程，得到所述拉格朗日函数的具体表达式；其中，所述拉格朗日方程为： ；式中，表示拉格朗日函数，为电流应力标幺值，为传输功率标幺值，为DAB变换器的给定输出功率，为拉格朗日乘数；所述采用拉格朗日乘数法对所述拉格朗日函数进行优化求解，包括：对所述拉格朗日函数的具体表达式中的内外移相角分别进行求导并取偏导数为0，得到内外移相角的关系表达式；将所述内外移相角的关系表达式代入DAB变换器的传输功率表达式，得到内外移相角与传输功率标幺值的关系式；根据所述内外移相角与传输功率标幺值的关系式以及所述内外移相角的表达式，以各工作模态的移相角不等式约束条件作为约束式，求取不同种工作模态下实现最小电流应力时外移相角及传输功率标幺值的范围，以及不同传输功率标幺值范围下的最小电流应力表达式；根据所述最小电流应力表达式及外移相角的取值范围，推导出DAB变换器在电流应力最小时的内外移相角的约束关系式；所述DAB变换器在电流应力最小时的内外移相角的约束关系式为： ；式中，为电压增益比；所述绘制最小电流应力控制时所对应的DAB变换器的工作路径，包括：以直线及直线将高频DAB软开关范围分为三个部分，绘制在EPS控制下最小电流应力控制时所对应的DAB变换器的工作路径为C-D-E-F路径，其中各拐点坐标为： ；则所述C-D-E-F路径中内外移相角满足的分段方程式为： ；将时高频工况下最小电流应力控制时所对应的DAB变换器的工作路径设定为C-G-B1-DZ-EZ1路径，将时高频工况下最小电流应力控制时所对应的DAB变换器的工作路径设定为C-G-B2-D-EZ2路径，其中各拐点坐标为： ；则所述C-G-B1-DZ-EZ1路径中内外移相角满足的分段方程式为： ；所述C-G-B2-D-EZ2路径中内外移相角满足的分段方程式为： ；式中，为结电容影响常量，大小为，式中代表工作频率，代表原边侧电感，代表开关管结电容。

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