技术特征：
1.一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，基于双有源桥变换器，所述双有源桥变换器包括8个开关管组成的两个h桥、两个稳压滤波电容、高频变压器和辅助电感，每个h桥包括4个开关管，带有辅助电感的h桥为双有源桥变换器的原边，另一个h桥为双有源桥变换器的副边，其特征在于，双有源桥变换器的原边的4个开关管以非50％占空比运行，双有源桥变换器的副边的4个开关管以50％占空比运行，双有源桥变换器的原边包括第一原边开关管、第二原边开关管、第三原边开关管和第四原边开关管，所述第一原边开关管和第四原边开关管之间增设有一个内移相角，控制方法具体包括以下步骤：s1、根据预设的2种调制模式以及双有源桥变换器的基准功率和基准电流，通过时域分析，计算得到2种调制模式的电感电流峰峰值以及传输功率；s2、基于kkt条件，以调制模式的电感电流峰峰值为优化目标，传输功率为约束条件，计算得到2种调制模式的最优解；s3、通过比较2种调制模式的最优解的电感电流峰峰值，取各功率段电感电流峰峰值最小的调制模式，计算得到整个功率段的全局最优解，根据所述全局最优解控制双有源桥变换器的开关管。2.根据权利要求1所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述双有源桥变换器的基准功率的计算公式如下所示：其中，p为双有源桥变换器的基准功率，v1为原边的输入电压，l为辅助电感的电感值，f
s
为双有源桥变换器的开关频率。3.根据权利要求2所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述双有源桥变换器的基准电流的计算公式如下所示：其中，i为双有源桥变换器的基准电流。4.根据权利要求2所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述2种调制模式根据双有源桥变换器的原边和副边的移相角的约束条件进行设置，包括第一调制模式和第二调制模式。5.根据权利要求4所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述双有源桥变换器的副边包括第一副边开关管、第二副边开关管、第三副边开关管和第四副边开关管，所述第一调制模式的约束条件如下所示：所述第二调制模式的约束条件如下所示：
其中，d1为双有源桥变换器一个周期内原边高电平的时间占一个周期的比值，d2为一个周期内副边高电平的时间占一个周期的比值，d3为第一原边开关管与第四副边开关管的错相时间占一个周期的比值，d4为第一原边开关管和第四原边开关管之间增设的内移相角，具体为第一原边开关管与第四原边开关管的错相时间占一个周期的比值。6.根据权利要求5所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述第一调制模式的电感电流峰峰值以及传输功率的计算公式如下所示：i
pp1
＝4(2d1+(
‑
2d1+2d2+4d3‑
2d4‑
1)m)其中，i
pp1
为第一调制模式的电感电流峰峰值，p1为第一调制模式的传输功率，m为电压转换比；所述第二调制模式的电感电流峰峰值以及传输功率的计算公式如下所示：i
pp2
＝4(2d1+(
‑
2d1+2d2+4d3‑
2d4‑
1)m)其中，i
pp2
为第二调制模式的电感电流峰峰值，p2为第二调制模式的传输功率。7.根据权利要求6所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述电压转换比的计算公式如下所示：其中，v1为双有源桥变换器的输入电压，v2为双有源桥变换器的输出电压，n为变压器的变比。8.根据权利要求6所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述第一调制模式的最优解具体如下所示：
所述第二调制模式的最优解具体如下所示：其中，d
1,op
为d1在相应调制模式下的最优解，d
2,op
为d2在相应调制模式下的最优解，d
3,op
为d3在相应调制模式下的最优解，d
4,op
为d4在相应调制模式下的最优解，p
c
为临界功率点。9.根据权利要求8所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述临界功率点的计算公式具体如下所示：p
c
＝
‑
2m3+2m2其中，p
c
为双有源桥变换器的临界功率点。10.根据权利要求8所述的一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，其特征在于，所述全局最优解的计算公式如下所示：
其中，d
1,op1
为d1的全局最优解，d
2,op2
为d2的全局最优解，d
3,op3
为d3的全局最优解，d
4,op4
为d4的全局最优解。
技术总结
本发明涉及一种双有源桥四自由度优化调制控制方法，双有源桥变换器的第一原边开关管和第四原边开关管之间增设有一个内移相角，控制方法具体包括：S1、根据预设的2种调制模式以及双有源桥变换器的基准功率和基准电流，通过时域分析，计算得到调制模式的电感电流峰峰值以及传输功率；S2、基于KKT条件，以调制模式的电感电流峰峰值为优化目标，传输功率为约束条件，计算得到调制模式的最优解；S3、通过比较调制模式的最优解的电感电流峰峰值，取各功率段电感电流峰峰值最小的调制模式，计算得到全局最优解，根据全局最优解控制双有源桥变换器的开关管。与现有技术相比，本发明具有提高对电压变换进行控制的灵活性、提升轻载时的软开关性能等优点。性能等优点。性能等优点。
技术研发人员：王弥新 潘三博
受保护的技术使用者：上海电机学院
技术研发日：2021.06.28
技术公布日：2021/9/3