技术摘要：
本发明公开了一种双有源全桥双向DC/DC变换器的直流母线电压软启动方法，通过计算第一上下互补桥臂和第二上下互补桥臂的上桥臂驱动信号之间的最优内移相角αp_opti＝(1‑m)π，其中m＝电池电压Vbatt×变压器变比/直流母线电压Vbus；获取所述DC/DC变换器的内移相角αp’；  全部
背景技术：
能源是国民经济发展和人类日常生活的基础。目前主要的能源是煤炭、石油和天 然气等很多不可再生能源。随着社会快速发展和经济高速增长，世界范围内对能源的需求 和消耗越来越大。然而，不可再生能源的储量有限，随着能源消耗，能源危机正日益严重。同 时，不可再生能源的开发和使用对环境造成了严重污染，二氧化碳等温室气体的排放导致 全球变暖，不可再生能源的硫化物对人类的生存和发展也造成严重影响。 为了缓解能源危机和环境污染，可再生能源的开发和利用近年来得到迅速发展。 可再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等用之不尽取之不竭。对于 太阳能发电是利用光生伏打效应将太阳能直接转化为电能的一种发电方式，主要形式为光 能发电与热能发电两种。世界范围已将发展太阳能光伏发电作为能源结构战略调整的一条 重要途径。风力发电是将风能转化成电能，目前全世界每年燃烧煤所获得的能量只有风力 在一年内所提供能量的三分之一，因此国内外都很重视利用风力发电。 尽管可再生能源具有许多的优点，但是大多数可再生能源受环境和天气等众多不 确定因素影响较大，使得存在随机性和间歇性的特点，例如，风能有季节性强弱变化，太阳 能有日夜间断的规律，因此一般需要将多种可再生能源发电设备与储能单元相结合使用， 给用户提供稳定连续的电能，组成可再生能源互联系统。可再生能源互联系统，由发电单 元、储能单元、负载单元以及能源管理系统等组成，其中储能单元与直流母线之间需要通过 一个双向DC/DC变换器来控制能量的双向交换。在低压侧，安全规范要电气隔离，同时对于 直流母线电压宽范围也逐渐成为焦点。双有源全桥双向DC/DC变换器(Dual-Active- Bridge，DAB)是近年来研究较多的一种典型的双向DC/DC变换器，这类变换器由两个桥式变 换单元、电感和隔离变压器组成，双有源全桥双向DC/DC变换器更适用于大功率场合的特 点，而且其控制更加灵活。 图1示出了双有源全桥双向DC/DC变换器的硬件拓扑。从图1中可以看出，通过控制 原边和副边的开关网络，可以分别得到一个交流方波电压Vp和Vs，其幅值分别为Vdc1和Vdc2。 该变换器可以简化为图2所示，其中Vp折算到高压侧后，两个电压源经能量传输电感连接。 从图2中的粗实线示出了Vp折算到高压侧减去Vs的电压差，也就是电感之间的电压，通过电 感电压可以得到电感电流。对于双有源全桥双向DC/DC变换器控制策略主要通过调节Vp和Vs 电压差，而对于Vp和Vs电压主要通过内移相角来调节，开关S1与S2为第一上下互补桥臂，开 关S3与S4为第二上下互补桥臂。如图2中，通过调节S1与S3之间内移相角来实现Vp电压，同样 可以通过上述原理调节Vs电压，而对于Vp和Vs电压差，不光需要调节Vp和Vs的内移相角，还需 要调节Vp和Vs之间的外移相角来，来实现系统稳定控制策略。 通过上述分析，一般双有源全桥双向DC/DC变换器直流母线电压软启动通过调节 5 CN 111600474 A 说　明　书 2/9 页 双有源全桥双向DC/DC变换器低压侧移相角，高压侧采用不可控整流模式来调节软启过程 充电电流从而实现直流母线电压软启动过程，在试验过程中，测试波形如图3。 从图3中可以看到，G表示直流母线电压，P表示双有源全桥双向DC/DC变换器低压 侧电流。可以得到，在软启瞬间低压侧电流达到了155A，该值对系统影响非常大，直接影响 到器件安全性，在实际过程中不能被接受。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明的目是提供一种双有源全桥双向DC/DC变换器的直流 母线电压软启动方法，在解决双有源全桥双向DC/DC变换器的直流母线电压软启动过程中 启动电流过大问题，同时有效实现直流母线电压软启动。 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种双有源全桥双向DC/DC变换器的直流母线电压软启动方法，所述DC/DC变换器 的低压侧包括开关S1、开关S2、开关S3及开关S4，所述开关S1和所述开关S2为第一上下互补 桥臂，所述开关S3和所述开关S4为第二上下互补桥臂，所述直流母线电压软启动方法包括 如下步骤： S1、获取储能系统的电池电压Vbatt、直流母线电压Vbus； S2、计算所述第一上下互补桥臂和所述第二上下互补桥臂的上桥臂驱动信号之间 的最优内移相角αp_opti＝(1-m)π，其中m＝Vbatt×变压器变比/Vbus； S3、获取所述DC/DC变换器的内移相角αp’； S4、将寄存器死区时间换算为第一上桥臂驱动信号的相位角αp1_DZ与第二上桥臂驱 动信号的相位角αp3_DZ； S5、根据所述最优内移相角αp_opti、所述内移相角αp’及所述相位角αp1_DZ，得到对应 第一上桥臂驱动信号的调节自由度αp1； S6、根据所述最优内移相角αp_opti、所述内移相角αp’及所述相位角αp3_DZ，得到对应 第二上桥臂驱动信号的调节自由度αp3；及 S7、根据步骤S5和S6得到的调节自由度αp1与αp3，在不改变所述DC/DC变换器发波 方式情况下，结合寄存器，给定所述DC/DC变换器低压侧的四个开关S1、开关S2、开关S3及开 关S4的驱动信号，实现所述DC/DC变换器的直流母线电压软启动。 对于上述所提供的两个移相角αp1与αp3，采用中点对称方式。在实际过程中，可以 就上述原理推导到其他最优内移相角组合方式，也应在本专利的保护范围内。 最优内移相角αp_opti与电流环路控制信息得到双有源全桥双向DC/DC变换器内移 相角αp’组成的min((1-m)π/2,αp’/2)，及防止上下桥臂出现直通情况从而损坏器件的死区 时间换算为相位角αp1_DZ与αp3_DZ。在实际过程中，可以根据需要，对上述所提供方式进行优 化组合，如不计及防止上下桥臂出现直通情况从而损坏器件的死区时间换算为相位角αp1_DZ 与αp3_DZ等方式。 在一优选的实施例中，所述步骤S5中，比较所述相位角αp1_DZ与min((1-m)π/2,αp’/ 2)，如果αp1_DZ＜min((1-m)π/2,αp’/2)，则调节自由度 αp1＝π-min((1-m)π/2,αp’/2) αp1_DZ；反之，则αp1＝π-δ； 所述步骤S6中，比较所述相位角αp3_DZ与min((1-m)π/2,αp’/2)， 6 CN 111600474 A 说　明　书 3/9 页 如果αp3_DZ