一种直流变换器参数的确定方法、装置、终端和存储介质

    专利2025-03-19  24


    本发明属于直流变换器,具体涉及一种直流变换器参数的确定方法、装置、终端和存储介质,尤其涉及一种直流变换器寄生电感参数的快速提取方法、装置、终端和存储介质。


    背景技术:

    1、新能源发电日渐趋于大功率、高密度。双向dc-dc变换器(即直流变换器)可以实现能量双向传递和稳定母线电压的作用,但其漏感等参数不能快速有效提取,因此无法根据直流变换器的漏感等参数对直流变换器进行控制,导致直流变换器的能量损失严重。

    2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于,提供一种直流变换器参数的确定方法、装置、终端和存储介质,以解决由于直流变换器的漏感等参数不能快速有效提取,所以无法根据直流变换器的漏感等参数对直流变换器进行控制,导致直流变换器的能量损失严重的问题,达到通过对直流变换器中高频变压器的漏磁能量进行分区计算后再求和得到总漏感,能够提高计算速度,以快速根据直流变换器的漏感等参数对直流变换器进行控制,有利于减小直流变换器的能量损失的效果。

    2、本发明提供一种直流变换器参数的确定方法中,所述直流变换器,具有变压器;所述变压器具有初级绕组、次级绕组和磁芯,所述初级绕组和所述次级绕组均由两层以上绕线层构成;所述直流变换器参数的确定方法,包括:获取所述变压器的初级绕组、次级绕组和磁芯的几何参数,记为所述变压器的几何参数;获取流过所述初级绕组和所述次级绕组的电流参数,记为所述变压器的绕组电流参数;并获取所述磁芯的磁导率参数,记为所述变压器的磁导率参数;根据所述变压器的几何参数、所述变压器的绕组电流参数和所述变压器的磁导率参数,构建所述变压器的模型,记为变压器模型;根据所述变压器模型,对所述变压器的磁场的分布区域进行划分,得到所述变压器的磁场分布区域;利用磁链法和能量法,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量;和/或,利用全电流定律,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量;将所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量进行叠加,得到所述变压器的总磁场能量;根据所述变压器的总磁场能量,计算得到所述变压器的漏感,作为所述直流变换器的漏感参数,实现对所述直流变换器参数的确定。

    3、在一些实施方式中,其中,所述变压器的几何参数,包括:初级绕组的导体厚度,初级绕组的层数、以及初级绕组层间的绝缘厚度,次级绕组的导体厚度,次级绕组的层数、以及次级绕组层间的绝缘厚度,初级绕组与次级绕组之间的绝缘厚度、以及次级绕组与磁芯的垂直间距及磁芯高度;所述变压器的磁场分布区域,包括:初级绕组层内的子区域、初级绕组层间的子区域、次级绕组层内的子区域、次级绕组层间的子区域、以及初级绕组和次级绕组之间的子区域。

    4、在一些实施方式中,其中,利用磁链法和能量法,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:根据麦克斯韦方程组,分别计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量;和/或,利用全电流定律,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:利用全电流定律,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场强度,作为所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量。

    5、在一些实施方式中,根据麦克斯韦方程组,分别计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:将所述变压器的初级绕组和次级绕组的导体实际漏磁能量分布曲线所对应的函数作为基础拟合函数,对所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的导体实际漏磁能量分布曲线进行分段拟合,得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的分段计算模型;利用麦克斯韦方程,对所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的分段计算模型进行优化,得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量计算模型;利用所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量计算模型,计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量。

    6、与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种直流变换器参数的确定装置中,所述直流变换器,具有变压器;所述变压器具有初级绕组、次级绕组和磁芯,所述初级绕组和所述次级绕组均由两层以上绕线层构成;所述直流变换器参数的确定装置,包括:获取单元,被配置为获取所述变压器的初级绕组、次级绕组和磁芯的几何参数,记为所述变压器的几何参数;获取流过所述初级绕组和所述次级绕组的电流参数,记为所述变压器的绕组电流参数;并获取所述磁芯的磁导率参数,记为所述变压器的磁导率参数;控制单元,被配置为根据所述变压器的几何参数、所述变压器的绕组电流参数和所述变压器的磁导率参数,构建所述变压器的模型,记为变压器模型;所述控制单元,还被配置为根据所述变压器模型,对所述变压器的磁场的分布区域进行划分,得到所述变压器的磁场分布区域;所述控制单元,还被配置为利用磁链法和能量法,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量;和/或,利用全电流定律,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量;所述控制单元,还被配置为将所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量进行叠加,得到所述变压器的总磁场能量;所述控制单元,还被配置为根据所述变压器的总磁场能量,计算得到所述变压器的漏感,作为所述直流变换器的漏感参数,实现对所述直流变换器参数的确定。

    7、在一些实施方式中,其中,所述变压器的几何参数,包括:初级绕组的导体厚度,初级绕组的层数、以及初级绕组层间的绝缘厚度,次级绕组的导体厚度,次级绕组的层数、以及次级绕组层间的绝缘厚度,初级绕组与次级绕组之间的绝缘厚度、以及次级绕组与磁芯的垂直间距及磁芯高度;所述变压器的磁场分布区域,包括:初级绕组层内的子区域、初级绕组层间的子区域、次级绕组层内的子区域、次级绕组层间的子区域、以及初级绕组和次级绕组之间的子区域。

    8、在一些实施方式中,其中,所述控制单元,利用磁链法和能量法,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:根据麦克斯韦方程组,分别计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量;和/或,所述控制单元,利用全电流定律,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:利用全电流定律,分别计算所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场强度,作为所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量。

    9、在一些实施方式中,所述控制单元,根据麦克斯韦方程组,分别计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:将所述变压器的初级绕组和次级绕组的导体实际漏磁能量分布曲线所对应的函数作为基础拟合函数,对所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的导体实际漏磁能量分布曲线进行分段拟合,得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的分段计算模型;利用麦克斯韦方程,对所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的分段计算模型进行优化,得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量计算模型;利用所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量计算模型,计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量。

    10、与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种终端,包括:以上所述的直流变换器参数的确定装置。

    11、与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的直流变换器参数的确定方法。

    12、由此,本发明的方案,通过结合能量法和磁链法的特点,根据磁场强度的不同,利用麦克斯韦方程,对磁场的分布区域进行划分,即将磁场的分布区域划分为初级绕组层内、初级绕组层间、次级绕组层内、次级绕组层间和初次绕组之间;利用能量法和磁链法的特点,分别计算每个区域的磁场能量,最后将各个区域的磁场能量进行叠加可得出总磁场能量,可以将计算过程进一步简化,节省了很多时间,提升了计算速度。从而,通过对直流变换器中高频变压器的漏磁能量进行分区计算后再求和得到总漏感,能够提高计算速度,以快速根据直流变换器的漏感等参数对直流变换器进行控制,有利于减小直流变换器的能量损失。

    13、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。

    14、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


    技术特征:

    1.一种直流变换器参数的确定方法,其特征在于,所述直流变换器,具有变压器;所述变压器具有初级绕组、次级绕组和磁芯,所述初级绕组和所述次级绕组均由两层以上绕线层构成;所述直流变换器参数的确定方法,包括:

    2.根据权利要求1所述的直流变换器参数的确定方法,其特征在于,其中,所述变压器的几何参数,包括:初级绕组的导体厚度,初级绕组的层数、以及初级绕组层间的绝缘厚度,次级绕组的导体厚度,次级绕组的层数、以及次级绕组层间的绝缘厚度,初级绕组与次级绕组之间的绝缘厚度、以及次级绕组与磁芯的垂直间距及磁芯高度;

    3.根据权利要求1或2所述的直流变换器参数的确定方法,其特征在于,其中,

    4.根据权利要求3所述的直流变换器参数的确定方法,其特征在于,根据麦克斯韦方程组,分别计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:

    5.一种直流变换器参数的确定装置,其特征在于,所述直流变换器,具有变压器;所述变压器具有初级绕组、次级绕组和磁芯,所述初级绕组和所述次级绕组均由两层以上绕线层构成;所述直流变换器参数的确定装置,包括:

    6.根据权利要求5所述的直流变换器参数的确定装置,其特征在于,其中,所述变压器的几何参数,包括:初级绕组的导体厚度,初级绕组的层数、以及初级绕组层间的绝缘厚度,次级绕组的导体厚度,次级绕组的层数、以及次级绕组层间的绝缘厚度,初级绕组与次级绕组之间的绝缘厚度、以及次级绕组与磁芯的垂直间距及磁芯高度;

    7.根据权利要求5或6所述的直流变换器参数的确定装置,其特征在于,其中,

    8.根据权利要求7所述的直流变换器参数的确定装置,其特征在于,所述控制单元,根据麦克斯韦方程组,分别计算得到所述变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量,包括:

    9.一种终端,其特征在于,包括:如权利要求5至8中任一项所述的直流变换器参数的确定装置。

    10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4中任一项所述的直流变换器参数的确定方法。


    技术总结
    本发明公开了一种直流变换器参数的确定方法、装置、终端和存储介质,该方法包括:根据变压器的几何参数、绕组电流参数和磁导率参数,构建变压器模型;根据变压器模型,对变压器的磁场的分布区域进行划分,得到变压器的磁场分布区域;利用磁链法和能量法或者全电流定律,分别计算变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量;将变压器的磁场分布区域中每个子区域的磁场能量进行叠加,得到变压器的总磁场能量;根据变压器的总磁场能量,计算得到变压器的漏感,作为直流变换器的漏感参数。该方案,通过对直流变换器中变压器的漏磁能量进行分区计算后再求和得到总漏感,能够提高计算速度,有利于减小直流变换器的能量损失。

    技术研发人员:阿依姑扎丽·吐鲁洪,徐志森,常清普,宋腾飞
    受保护的技术使用者:新疆大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-84206.html

    最新回复(0)