(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111397700.5 (22)申请日 2021.11.23 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510630 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 徐硕　许中　王勇　马智远　栾乐　 周凯　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 杨丽爽 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 17/12(2006.01) G06Q 50/06(2012.01)H02M 3/335(2006.01) (54)发明名称 一种高频工况下DAB变换器的工作路径优化 方法及装置 (57)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。 权利要求书5页 说明书16页 附图7页 CN 114118566 A 2022.03.01 CN 114118566 A 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。 2.根据权利要求1所述的高频工况下DAB变换器的工作路径优化方法， 其特征在于， 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0≤D0≤D1≤1， 第二种工作模态的移相角不等式约束条件为0≤D1≤D0≤1， 所述D0表示内 移相角， 所述D1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， E表示拉格朗日函数， 为电流应力标幺值， 为传输功率标幺值， PN为DAB变换 器的给定 输出功率， λ为拉格朗日乘数。 3.根据权利要求2所述的高频工况下DAB变换器的工作路径优化方法， 其特征在于， 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。 4.根据权利要求3所述的高频工况下DAB变换器的工作路径优化方法， 其特征在于， 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：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114118566 A 2式中， k为电压增益比。 5.根据权利要求4所述的高频工况下DAB变换器的工作路径优化方法， 其特征在于， 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D1＝1‑k及直线D1＝(3‑3k)/(3‑2k)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0<k≤0.5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0.5<k≤1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： 权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114118566 A 3