双主动桥的效率优化方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:34735922 阅读:7 留言:0更新日期:2022-08-31 18:26
本发明专利技术公开了一种双主动桥的效率优化方法、装置、电子设备及存储介质,属于电力电子技术领域,其中,方法包括:建立基于傅里叶形式的开关函数,基于傅里叶形式的开关函数是关于谐波总数量和移相角的函数;利用基于傅里叶形式的开关函数,建立电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,作为目标函数;对目标函数进行优化,得到谐波总数量的最佳值和移相角的最佳值,使得电感电流动态时域谐波模型的电感电流最小且电容电流动态时域谐波模型的电容电流最小;获取最小的电感电流和最小的电容电流。本发明专利技术通过基于谐波建模的方法搭建电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,使得模型更加易于求解,计算量小,容易实现。容易实现。容易实现。

【技术实现步骤摘要】
双主动桥的效率优化方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力电子
,具体涉及一种双主动桥的效率优化方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]为了提高双主动桥式直流变换器的电源效率,相关技术着重对多种电源效率优化策略进行研究。基于功率损耗模型的传统效率优化方法是通过建立精确的功率损耗模型来实现最佳效率控制。但是,这种优化方法存在计算复杂的问题,特别是在复杂的工作条件下,例如面临变化的负载条件和电压转换比条件,增加了实现最佳效率的难度。

技术实现思路

[0003]有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种双主动桥的效率优化方法、装置、电子设备及存储介质,以解决目前的双主动桥效率优化方法计算复杂、实现难度高的问题。
[0004]根据第一方面,本专利技术实施例提供了一种双主动桥的效率优化方法,所述方法包括:
[0005]建立基于傅里叶形式的开关函数,所述基于傅里叶形式的开关函数是关于谐波总数量和移相角的函数;
[0006]利用所述基于傅里叶形式的开关函数,建立电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,作为目标函数;
[0007]基于预设的约束条件对所述目标函数进行优化,得到所述谐波总数量的最佳值和所述移相角的最佳值,使得所述电感电流动态时域谐波模型的电感电流最小且所述电容电流动态时域谐波模型的电容电流最小;
[0008]获取最小的所述电感电流和最小的所述电容电流。
[0009]可选的,所述约束条件包括以下至少之一:输出功率恒定、计算时间不超过最大允许值和谐波总数量为整数。
[0010]可选的,在所述约束条件包括所述输出功率恒定的情况下,所述方法还包括:
[0011]建立开关状态和各输出电压的关系函数;
[0012]利用所述基于傅里叶形式的开关函数和所述关系函数,建立谐波形式的输出功率的函数。
[0013]可选的,所述利用所述基于傅里叶形式的开关函数,建立电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,包括:
[0014]利用所述基于傅里叶形式的开关函数表达式建立双主动桥的动态时域表达式;
[0015]利用所述双主动桥的动态时域表达式,推导出所述电感电流的时域表达式和所述电容电流的时域表达式,所述电感电流的时域表达式作为所述电感电流动态时域谐波模型,所述电容电流的时域表达式作为所述电容电流动态时域谐波模型。
[0016]可选的,所述利用所述双主动桥的动态时域表达式,推导出所述电感电流的时域
表达式和所述电容电流的时域表达式,包括:
[0017]将所述双主动桥的动态时域表达式转换为双主动桥的相域表达式;
[0018]基于所述双主动桥的相域表达式推导出电感电流的相域表达式;
[0019]将所述电感电流的相域表达式转换为所述电感电流的时域表达式;
[0020]基于所述电感电流的时域表达式推导出所述电容电流的时域表达式。
[0021]可选的,所述利用所述基于傅里叶形式的开关函数表达式建立双主动桥的动态时域表达式,包括:
[0022]建立开关状态和各输出电压的关系函数;
[0023]利用所述关系函数和所述基于傅里叶形式的开关函数表达式建立双主动桥的动态时域表达式。
[0024]可选的,所述基于预设的约束条件对所述目标函数进行优化,得到所述谐波总数量的最佳值和所述移相角的最佳值,包括:
[0025]S201:随机产生规模为N的初始种群作为父代种群;
[0026]S202:对所述父代种群进行非支配排序后,通过遗传算法的选择、交叉、变异操作得到第一代子代种群;N为正整数;
[0027]S203:从第二代开始,将父代种群与子代种群合并得规模为2N的排序种群,进行快速非支配排序,同时对每个非支配层中的个体进行拥挤度计算,根据非支配关系以及个体的拥挤度选取个体组成新的父代种群;
[0028]S204:对新的父代种群重复步骤S202和S203,直到满足最大迭代次数停止计算,得出移相角和谐波总数量的最佳值。
[0029]根据第二方面,本专利技术实施例提供了一种双主动桥的效率优化装置,包括:
[0030]开关函数建立模块,用于建立基于傅里叶形式的开关函数,所述基于傅里叶形式的开关函数是关于谐波总数量和移相角的函数;
[0031]谐波模型建立模块,用于利用所述基于傅里叶形式的开关函数,建立电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,作为目标函数;
[0032]优化模块,用于基于预设的约束条件对所述目标函数进行优化,得到所述谐波总数量的最佳值和所述移相角的最佳值,使得所述电感电流动态时域谐波模型的电感电流最小且所述电容电流动态时域谐波模型的电容电流最小;
[0033]获取模块,用于获取最小的所述电感电流和最小的所述电容电流。
[0034]根据第三方面,本专利技术实施例提供了一种电子设备,包括:
[0035]存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现上述第一方面所述的任一种双主动桥的效率优化方法。
[0036]根据第四方面,本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述第一方面所述的任一种双主动桥的效率优化方法。
[0037]本专利技术实施例提供的双主动桥的效率优化方法、装置、电子设备及存储介质,基于谐波建模的方法建立电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,并通过优化算法控制电感电流和电容电流最小化,就可以降低开关管损耗、变压器损耗、电容损耗等
功率损耗,从而改善双主动桥变换器效率。而且,基于谐波建模的方法搭建电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,能够使模型更易于求解,从而更易于实现。
附图说明
[0038]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制,在附图中:
[0039]图1为本专利技术实施例提供的一种双主动桥的效率优化方法的流程示意图;
[0040]图2为双主动桥模型的结构示意图;
[0041]图3为双主动桥理想波形的示意图;
[0042]图4为本专利技术实施例提供的一种双主动桥的效率优化装置的结构示意图;
[0043]图5为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0044]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0045]需要说明的是,术语“包括”、“包含”或本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双主动桥的效率优化方法,其特征在于,所述方法包括:建立基于傅里叶形式的开关函数,所述基于傅里叶形式的开关函数是关于谐波总数量和移相角的函数;利用所述基于傅里叶形式的开关函数,建立电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,作为目标函数;基于预设的约束条件对所述目标函数进行优化,得到所述谐波总数量的最佳值和所述移相角的最佳值,使得所述电感电流动态时域谐波模型的电感电流最小且所述电容电流动态时域谐波模型的电容电流最小;获取最小的所述电感电流和最小的所述电容电流。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括以下至少之一:输出功率恒定、计算时间不超过最大允许值和谐波总数量为整数。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述约束条件包括所述输出功率恒定的情况下,所述方法还包括:建立开关状态和各输出电压的关系函数;利用所述基于傅里叶形式的开关函数和所述关系函数,建立谐波形式的输出功率的函数。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述基于傅里叶形式的开关函数,建立电感电流动态时域谐波模型和电容电流动态时域谐波模型,包括:利用所述基于傅里叶形式的开关函数表达式建立双主动桥的动态时域表达式;利用所述双主动桥的动态时域表达式,推导出所述电感电流的时域表达式和所述电容电流的时域表达式,所述电感电流的时域表达式作为所述电感电流动态时域谐波模型,所述电容电流的时域表达式作为所述电容电流动态时域谐波模型。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用所述双主动桥的动态时域表达式,推导出所述电感电流的时域表达式和所述电容电流的时域表达式,包括:将所述双主动桥的动态时域表达式转换为双主动桥的相域表达式;基于所述双主动桥的相域表达式推导出电感电流的相域表达式;将所述电感电流的相域表达式转换为所述电感电流的时域表达式;基于所述电感电流的时域表达式推导出所述电容电流的时域表达式。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用所述基于傅里叶形式的开关函数表达式建立...

【专利技术属性】
技术研发人员:李乐颖邹祖冰李伟
申请(专利权)人:中国长江三峡集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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