本发明涉及dc/dc变换器领域，尤其涉及一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法及变换器。
背景技术：
1、随着分布式电源、储能系统和电动汽车接入电网，未来配电网将呈现多源、能量双向流动的特点。双向ac/dc变换装置作为连接电网与有源设备的接口，起着关键的作用，它通常由双向ac/dc变换器和隔离型双向dc/dc变换器两级拓扑构成。其中，隔离型双向dc/dc变换器承担着电气隔离、电压变换和功率流向控制的功能，是双向ac/dc变换装置的关键。在隔离型双向dc/dc变换器中，cllc谐振变换器凭借优良的软开关特性和高效高功率密度的特点，成为研究的热点。
2、cllc谐振变换器的优良性能依赖于合适的参数设计，其参数设计需考虑变压器变比、电压调节范围、频率范围、软开关和效率等因素，设计过程复杂。现有的三相cllc谐振变换器的参数设计主要参考全桥cllc谐振变换器的设计过程，设计过程依赖反复试凑，缺少标准化流程。
技术实现思路
1、本发明公开了一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法及变换器，提供了一种标准化的三相cllc谐振变换器参数设计流程，避免了传统设计方法的反复试凑。
2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，所述方法包括：
3、通过三相cllc谐振变换器的基波等效模型推导正反向电压增益表达式；
4、根据三相cllc谐振变换器的应用场景，设置对应拓扑结构中开关频率范围和谐振频率 fr；
5、根据所述开关频率范围和所述谐振频率 fr，通过所述正反向电压增益表达式，计算得到所述拓扑结构中电感比 k的取值范围；
6、根据所述拓扑结构的一次侧母线电压 v1和二次侧母线电压范围 v2min~ v2max设置对应的正反向电压增益范围，并根据所述电压增益范围计算所述拓扑结构的最优变压器变比 n；
7、根据三相cllc谐振变换器的工作模态，设置所述拓扑结构满足软开关限制的最大励磁电感 lm_max；
8、在满足调压要求的条件下，根据所述最大励磁电感 lm_max设置励磁电感 lm；
9、根据所述谐振频率 fr、所述电感比 k的取值范围、所述最优变压器变比 n和所述励磁电感 lm，计算所述拓扑结构的第一电感 l1、第二电感 l2、第一电容 c1和第二电容 c2；
10、通过所述第一电感 l1、所述第二电感 l2、所述第一电容 c1和所述第二电容 c2配置对应的三相cllc谐振变换器。
11、优选地，所述正反向电压增益表达式为：
12、，
13、
14、式中， ωn表示归一化谐振频率， k表示电感比， h表示副边谐振电感与原边谐振电感的比值； g表示副边谐振电容与原边谐振电容的比值； qf表示正向工作品质因素， qb表示正向工作品质因素。
15、优选地，所述根据所述开关频率范围和所述谐振频率 fr，通过所述正反向电压增益表达式，计算得到所述拓扑结构中电感比 k的取值范围，包括：
16、根据所述开关频率范围设置限制条件；
17、根据所述限制条件和所述谐振频率 fr计算最小归一化开关频率 ωnmin和最大归一化开关频率 ωnmax；
18、将所述最小归一化开关频率 ωnmin和所述最大归一化开关频率 ωnmax代入所述正反向电压增益表达式中，并结合所述限制条件计算所述电感比 k的取值范围；
19、其中，所述限制条件为最低开关频率 fsmin对应的电压增益大于正向增益最大值 mfmax和反向增益最大值 mbmax，最高开关频率 fsmax对应的电压增益小于正向增益最小值 mfmin和反向增益最小值 mbmin。
20、优选地，所述根据所述拓扑结构的一次侧母线电压 v1和二次侧母线电压范围 v2min~ v2max设置对应的正反向电压增益范围，并根据所述电压增益范围计算所述拓扑结构的最优变压器变比 n，包括：
21、根据所述拓扑结构的一次侧母线电压 v1和二次侧母线电压范围 v2min~ v2max设置正向增益范围 mfmin~ mfmax和反向增益范围 mbmin~ mbmax；
22、根据所述正向增益范围 mfmin~ mfmax和所述反向增益范围 mbmin~ mbmax设置所述拓扑结构的最优变压器变比 n的约束条件；
23、根据所述约束条件确定最优变压器变比 n；
24、其中，所述约束条件为：
25、
26、式中， mfmin表示正向最小增益， mfmax表示正向最大增益， mbmin表示反向最小增益， mbmax反向最大增益， v1表示一次侧母线电压， v2max表示二次侧母线电压的最大值， v2min表示二次侧母线电压的最小值；n表示最优变压器变比。
27、优选地，所述根据三相cllc谐振变换器的工作模态，设置所述拓扑结构满足软开关限制的最大励磁电感 lm_max，包括：
28、根据cllc谐振变换器在开关管换流的死区时间内实现结电容完全充放电的软开关限制，推导励磁电感最大值
29、式中， tdead表示死区时间， coss表示开关管的输出电容， fsmax表示cllc谐振变换器的最高开关频率。
30、优选地，所述调压要求为励磁电感 lm对应电压增益曲线能够满足开关频率范围对应的所有电压增益。
31、优选地，所述根据所述谐振频率 fr、所述电感比 k的取值范围、所述最优变压器变比 n和所述励磁电感 lm，计算第一电感 l1、第二电感 l2、第一电容 c1和第二电容 c2，包括：
32、，
33、
34、式中， fr表示谐振频率， k表示电感比， n表示最优变压器变比， lm表示励磁电感。
35、优选地，所述方法还包括：
36、根据所述第一电感 l1和所述第一电容 c1计算正向工作品质因素 qf和正向工作品质因素 qb；
37、所述正向工作品质因素 qf和所述正向工作品质因素 qb的表达式为：
38、，
39、式中， req1表示反向工作的负载等效阻抗， req2表示正向工作的负载等效阻抗， n表示最优变压器变比；
40、式中，所述反向工作的负载等效阻抗 req2和所述正向工作的负载等效阻抗 req1的表达式为：
41、
42、式中， v1表示一次侧母线电压， v2表示二次侧母线电压， po表示输出功率。
43、优选地，所述方法还包括：
44、根据配置后的三相cllc谐振变换器计算滤波电容 co；
45、所述滤波电容 co的表达式为：
46、
47、式中，co表示滤波电容， io表示电流纹波， fs表示开关频率，∆ vopp表示电压纹波。
48、为了解决上述结束问题，本发明实施例还提供了一种变换器，所述变换器为通过上述任一项所述基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法配置的三相cllc谐振变换器。
49、本发明公开了一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，所述方法包括：通过三相cllc谐振变换器的基波等效模型推导正反向电压增益表达式；根据三相cllc谐振变换器的应用场景，设置对应拓扑结构中开关频率范围和谐振频率 fr；根据所述开关频率范围和所述谐振频率 fr，通过所述正反向电压增益表达式，计算得到所述拓扑结构中电感比 k的取值范围；根据所述拓扑结构的一次侧母线电压 v1和二次侧母线电压范围 v2min~ v2max设置对应的正反向电压增益范围，并根据所述电压增益范围计算所述拓扑结构的最优变压器变比 n；根据三相cllc谐振变换器的工作模态，设置所述拓扑结构满足软开关限制的最大励磁电感 lm_max；在满足调压要求的条件下，根据所述最大励磁电感 lm_max设置励磁电感 lm；根据所述谐振频率 fr、所述电感比 k的取值范围、所述最优变压器变比 n和所述励磁电感 lm，计算所述拓扑结构的第一电感 l1、第二电感 l2、第一电容 c1和第二电容 c2；通过所述第一电感 l1、所述第二电感 l2、所述第一电容 c1和所述第二电容 c2配置对应的三相cllc谐振变换器。通过推导三相cllc谐振变换器的基波等效模型，并综合考虑电压增益和损耗，设计了最优的谐振参数；本发明提供了一种标准化的三相cllc谐振变换器参数设计流程，避免了传统设计方法的反复试凑。
1.一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述正反向电压增益表达式为：
3.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述根据所述开关频率范围和所述谐振频率fr，通过所述正反向电压增益表达式，计算得到所述拓扑结构中电感比k的取值范围，包括：
4.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述根据所述拓扑结构的一次侧母线电压v1和二次侧母线电压范围v2min~v2max设置对应的正反向电压增益范围，并根据所述电压增益范围计算所述拓扑结构的最优变压器变比n，包括：
5.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述根据三相cllc谐振变换器的工作模态，设置所述拓扑结构满足软开关限制的最大励磁电感lm_max，包括：
6.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述调压要求为励磁电感lm对应电压增益曲线能够满足开关频率范围对应的所有电压增益。
7.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述根据所述谐振频率fr、所述电感比k的取值范围、所述最优变压器变比n和所述励磁电感lm，计算第一电感l1、第二电感l2、第一电容c1和第二电容c2，包括：
8.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.如权利要求1所述的一种基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.一种变换器，其特征在于，所述变换器为通过如权利要求1~9任一项所述基于三相cllc谐振变换器的参数优化方法配置的三相cllc谐振变换器。
