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一种适用于宽输入范围的单电感三端口变换器
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作者 高圣伟 王昭 孙醒涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期299-308,共10页
针对光伏组件输出电压不稳定的问题,提出一种宽输入电压范围的单电感非隔离型三端口变换器,并通过控制策略可实现3个端口之间的能量流动和功率分配。该文提出的变换器是基于四开关Buck-Boost(FSBB)变换器通过直接构造法和多输入端口构... 针对光伏组件输出电压不稳定的问题,提出一种宽输入电压范围的单电感非隔离型三端口变换器,并通过控制策略可实现3个端口之间的能量流动和功率分配。该文提出的变换器是基于四开关Buck-Boost(FSBB)变换器通过直接构造法和多输入端口构造法结合得到的,光伏组件端口和储能端口串联的结构打破了传统的分时策略的限制,可进一步拓宽变换器的运行范围,同时由于结构特性还可使得三端口变换器的控制器设计得到简化。最后,对提出的拓扑设计实验样机,通过实验验证变换器理论分析的正确性以及在真实的光伏组件中运行的可行性。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 BUCK-BOOST变换器 能量管理 三端口变换器 单电感 宽输入范围 串联结构
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航天器供电系统用组合型非隔离三端口变换器
2
作者 王蓓蓓 吴建超 +2 位作者 王力 董晓锋 吴红飞 《电源学报》 北大核心 2025年第4期35-44,共10页
组合型非隔离三端口变换器TPC(three-port converter)作为航天器供电系统用能源管理器,可以实现太阳能光伏、蓄电池和负载3个功率端口之间的电能传输与变换,具有功率密度高、变换效率高、系统易构建、在轨易维护的优点。组合型非隔离三... 组合型非隔离三端口变换器TPC(three-port converter)作为航天器供电系统用能源管理器,可以实现太阳能光伏、蓄电池和负载3个功率端口之间的电能传输与变换,具有功率密度高、变换效率高、系统易构建、在轨易维护的优点。组合型非隔离三端口变换器采用交错双向Buck/Boost变换器和半有源全桥整流器以堆叠方式连接,实现了任意2个端口之间的单级功率转换,并采用脉宽调制+移相调制策略实现了其中2个端口的独立功率控制。详细分析TPC的工作原理、调制和控制策略,提出设计注意事项,并通过实验结果进一步评价其性能。 展开更多
关键词 组合型非隔离三端口变换器 航天器供电系统 软开关 脉宽调制+移相调制
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一种适用于独立光伏系统的新型三端口变换器的研究
3
作者 袁臣虎 苏嘉伟 《现代电子技术》 北大核心 2025年第4期102-108,共7页
针对独立光伏系统易受外界因素等影响导致供电不稳定的问题,需要采用三端口变换器储能补偿的方式来保障系统的稳定发电。文中采用功率流法并基于Boost变换器和双向DC-DC变换器拓扑,构建了一种应用于独立光伏系统的非隔离型三端口DC-DC... 针对独立光伏系统易受外界因素等影响导致供电不稳定的问题,需要采用三端口变换器储能补偿的方式来保障系统的稳定发电。文中采用功率流法并基于Boost变换器和双向DC-DC变换器拓扑,构建了一种应用于独立光伏系统的非隔离型三端口DC-DC变换器拓扑即BDC-Boost TPC。通过状态方程对该变换器的4种工作模式下的各开关模态进行详细分析,采用最小值竞争的控制策略设计了工作模式选择器,实现各模式之间的平滑切换。最后利用该变换器搭建了适用于独立光伏系统的120 W实验样机,控制器选用TMS320F28335,并根据控制策略编写了相应的控制程序。实验结果表明,所构建的变换器可实现光伏电池、储能电池及负载三个端口之间的功率流通,以及各个工作模式之间平滑切换。综上,该变换器具有工程实用性。 展开更多
关键词 光伏电池 三端口变换器 功率流法 非隔离 开关模态 平滑切换
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一种光储非隔离型高增益低约束三端口变换器架构及控制策略研究
4
作者 李红 冯子宁 +1 位作者 董海鹰 马永泽 《电网技术》 北大核心 2025年第5期2096-2108,共13页
针对分布式光伏输出功率在时间上不连续,不稳定的问题,提出一种低端口电压约束,高输出电压增益的非隔离型三端口变换器及其构造方法。实现光伏电池、蓄电池与负载三端口之间功率流的完全控制。所提变换器是由传统boost变换器,简化双向... 针对分布式光伏输出功率在时间上不连续,不稳定的问题,提出一种低端口电压约束,高输出电压增益的非隔离型三端口变换器及其构造方法。实现光伏电池、蓄电池与负载三端口之间功率流的完全控制。所提变换器是由传统boost变换器,简化双向四开关直流升降压变换器,双向boost/buck变换器通过复用组件,以两级升降压结构构造得到。保留原结构高输出电压增益,同步管可工作在软开关状态,三端口无严格的电压约束,开关管控制无耦合等优势,同时克服电容电压应力较高,串联电容无法均压,应用范围较窄等不足,满足光储发电各种运行工况与不同电压的输入与输出需求。详细分析变换器的工作原理,稳态特性,开关器件应力,考虑寄生参数的变换器损耗,各工况下切换工作模式的控制策略。最后搭建一台实验样机验证变换器与其控制策略理论分析的正确性与可行性。 展开更多
关键词 光伏发电 三端口变换器 储能 高增益 电压约束
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一种基于三端口变换器的航天器分布式供电系统 被引量:10
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作者 张君君 吴红飞 +2 位作者 葛红娟 曹锋 邢岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期6459-6466,共8页
提出一种以三端口变换器(three-port converter,TPC)为基本单元构成的航天器分布式供电系统架构及其功率控制方法。该系统包含多个独立的分布式输入源,分别连接各TPC模块的输入端;而集中式输出母线和储能母线则分别由各TPC模块的储能端... 提出一种以三端口变换器(three-port converter,TPC)为基本单元构成的航天器分布式供电系统架构及其功率控制方法。该系统包含多个独立的分布式输入源,分别连接各TPC模块的输入端;而集中式输出母线和储能母线则分别由各TPC模块的储能端和输出端并联连接得到。由于多个输入源之间功率存在差异且单个TPC含有3条功率路径,系统中各条传输路径上的功率难以确定。为了实现每条功率路径可控,提出"在储能装置处于放电状态时平均分配放电电流、在储能装置处于充电状态时按输入功率分配输出端功率"的新型功率控制方法,以保证系统所有工况下均能稳定运行并能够自然切换。实验结果表明了所提出分布式供电系统及其功率控制方法的可行性。 展开更多
关键词 三端口变换器 分布式供电系统 分布式控制 直流微电网 航天器供电系统
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基于双输入/双输出变换器的三端口变换器拓扑 被引量:19
6
作者 吴红飞 夏炎冰 邢岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第27期45-51,共7页
从端口功率流动的角度揭示三端口变换器的拓扑构成和运行机理,由此提出组合式三端口和集成三端口变换器拓扑族的系统生成方法。从构造三端口变换器所需功率流为切入点,与双输入变换器和双输出变换器比较,并构造新的可控功率通路,得到了... 从端口功率流动的角度揭示三端口变换器的拓扑构成和运行机理,由此提出组合式三端口和集成三端口变换器拓扑族的系统生成方法。从构造三端口变换器所需功率流为切入点,与双输入变换器和双输出变换器比较,并构造新的可控功率通路,得到了一系列三端口变换器拓扑并给出拓扑生成方法。给出由典型的Buck、Boost和Buck/Boost生成三端口变换器的拓扑实例,进行分析和实验验证。 展开更多
关键词 三端口变换器 双输入变换器 双输出变换器 拓扑 新能源独立发电系统
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基于集成三端口变换器的无电解电容LED驱动 被引量:23
7
作者 汪飞 钟元旭 +1 位作者 李林 阮毅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期189-198,共10页
电解电容是影响AC-DC LED驱动电源寿命的主要元件,因此,消除电解电容技术是长寿命LED驱动电源的关键技术。将Flyback变换器与Buck变换器集成,提出一种无电解电容LED驱动电源拓扑结构,其具有较高的拓扑集成度,且控制方式易实现。通过将... 电解电容是影响AC-DC LED驱动电源寿命的主要元件,因此,消除电解电容技术是长寿命LED驱动电源的关键技术。将Flyback变换器与Buck变换器集成,提出一种无电解电容LED驱动电源拓扑结构,其具有较高的拓扑集成度,且控制方式易实现。通过将输入功率pin和输出功率po分为pin>po和pin<po两种情况,避免了整机能量的二次变换,通过第三端口的储能电容充电和放电平衡pin和po之间的低频脉动功率。分析了该拓扑结构的工作原理及开关模态,详述了主电路关键参数的设计思路和要点,并给出了简单易实现的控制电路。最后通过一台原理样机验证了该方案的正确性和可行性。 展开更多
关键词 LED驱动电源 Flyback变换器 无电解电容 三端口变换器
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航天用非隔离集成三端口变换器的建模与控制系统设计 被引量:11
8
作者 李芳 游小杰 李艳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期291-300,共10页
航天器电源系统中,集成化变换器可减少模块数量、缩减电源体积,得到了广泛研究。本文基于一种非隔离的集成三端口变换器,分析其工作原理并提出多模式控制策略,实现太阳电池阵端口、蓄电池端口、母线端口之间的功率平衡和对被控量的调节... 航天器电源系统中,集成化变换器可减少模块数量、缩减电源体积,得到了广泛研究。本文基于一种非隔离的集成三端口变换器,分析其工作原理并提出多模式控制策略,实现太阳电池阵端口、蓄电池端口、母线端口之间的功率平衡和对被控量的调节作用。非隔离的集成三端口变换器存在多种工作模式,并且控制环路相互耦合,其建模与控制系统设计复杂。本文采用状态空间平均法建立了集成三端口变换器在不同工作模式下的小信号数学模型,并在此基础上提出补偿器的设计方法。最后,采用仿真及实验验证多模式控制策略及控制系统设计的可行性。 展开更多
关键词 三端口变换器 多模式控制策略 变换器建模 状态空间平均法 控制系统设计
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具备高增益的非隔离三端口变换器 被引量:26
9
作者 刘俊峰 胡仁俊 曾君 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期529-538,共10页
提出了一种具备高增益的非隔离三端口变换器,变换器三个端口分别连接光伏电池、蓄电池和负载。变换器任意两个端口间可以实现电压的调节和功率的流动,通过蓄电池的充电和放电,能够补偿光伏电池与负载之间的功率不平衡,实现对负载连续稳... 提出了一种具备高增益的非隔离三端口变换器,变换器三个端口分别连接光伏电池、蓄电池和负载。变换器任意两个端口间可以实现电压的调节和功率的流动,通过蓄电池的充电和放电,能够补偿光伏电池与负载之间的功率不平衡,实现对负载连续稳定的供电。此外,通过引入开关电容电路,变换器具备高压输出能力。最后,论文给出了变换器的工作原理和稳态分析,并在此基础上进行了实验验证,结果证明了理论分析的正确性以及变换器的可行性。 展开更多
关键词 可再生能源系统 三端口变换器 开关电容 高增益
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一种自举式三端口变换器 被引量:4
10
作者 周悦 孙孝峰 +1 位作者 王宝诚 赵巍 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期126-134,共9页
提出了一种自举式三端口变换器。电路可以从高、低两个不同的输入源得到稳定的输出电压,并且能够实现输入源之间的单级双向功率变换,提高了新能源的利用率和系统效率。在新能源退出工作时,拓扑利用自举电容升压,维持输出电压稳定以适应... 提出了一种自举式三端口变换器。电路可以从高、低两个不同的输入源得到稳定的输出电压,并且能够实现输入源之间的单级双向功率变换,提高了新能源的利用率和系统效率。在新能源退出工作时,拓扑利用自举电容升压,维持输出电压稳定以适应新能源随机性和间歇性发电的特点。详细地阐述了变换器的工作原理及能量管理方案,分析了自举模式的充放电特性和参数优化设计。实验结果验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。 展开更多
关键词 三端口变换器 单级双向功率变换 自举模式 能量管理 充电损耗
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半桥三端口变换器并联控制 被引量:1
11
作者 张君君 吴红飞 +2 位作者 曹锋 邢岩 胡海兵 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期144-149,共6页
介绍了一种半桥三端口变换器并联系统的均流控制策略。为了实现并联系统的稳定、均流运行,要求至少对其中两个端口进行均流控制,另一个端口根据功率平衡实现自然均流。采用一种近似解耦方法,通过设置控制环路带宽和引入解耦控制变量,实... 介绍了一种半桥三端口变换器并联系统的均流控制策略。为了实现并联系统的稳定、均流运行,要求至少对其中两个端口进行均流控制,另一个端口根据功率平衡实现自然均流。采用一种近似解耦方法,通过设置控制环路带宽和引入解耦控制变量,实现了单个变换器模块控制环路之间的近似解耦,以方便控制环路参数设计。为了实现并联系统较高的稳定度和均流度,采用平均电流均流外环、电压内环的均流控制结构,并对均流环参数进行优化设计。基于200W半桥三端口变换器模块搭建并联系统,实验结果验证了均流控制策略的正确性。 展开更多
关键词 三端口变换器 解耦控制 均流
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一种独立光储发电系统用宽输入范围非隔离三端口变换器 被引量:15
12
作者 高圣伟 祝庆同 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期970-982,共13页
针对独立光储发电系统中光伏电池输入电压的不稳定性,提出一种能够在大于和小于储能端口电压范围内工作的宽输入范围非隔离三端口变换器,可以实现光伏电池、蓄电池和负载之间的能量流动和功率平衡。该文所提变换器是由传统的Buck、Boost... 针对独立光储发电系统中光伏电池输入电压的不稳定性,提出一种能够在大于和小于储能端口电压范围内工作的宽输入范围非隔离三端口变换器,可以实现光伏电池、蓄电池和负载之间的能量流动和功率平衡。该文所提变换器是由传统的Buck、Boost和Buck-Boost变换器分别与双向升降压四开关Buck-Boost(FSBB)变换器进行组合得到。FSBB用于连接光伏电池和蓄电池端口,可以削弱储能端口电压对光伏端口电压的约束,满足光伏端口宽电压输入的应用需求,增加了系统的稳定性。该文以Boost变换器和FSBB变换器进行组合为例设计实验样机,通过实验验证了该变换器理论分析的正确性和所提控制策略的可行性。 展开更多
关键词 三端口变换器 宽输入范围 四开关Buck-Boost 电压约束 控制策略
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基于单周期控制的三端口变换器研究与仿真分析 被引量:1
13
作者 潘庭龙 杨才俊 纪志成 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3064-3068,共5页
以罗氏变换器复举电路和Buck变换器为合成单元,提出了一种双端口输入、单端口输出的三端口DC/DC变换器拓扑电路。分析了变换器的工作情况,当两个输入端口分别单独给负载供能时,变换器保持各自合成单元的电路特性;当两个输入端一起给负... 以罗氏变换器复举电路和Buck变换器为合成单元,提出了一种双端口输入、单端口输出的三端口DC/DC变换器拓扑电路。分析了变换器的工作情况,当两个输入端口分别单独给负载供能时,变换器保持各自合成单元的电路特性;当两个输入端一起给负载供能,推导出了输出电压与两个输入端电压的关系。将单周期控制技术运用到变换器的开关管控制中,两个输入端口可以单独或者同时给负载提供稳定的功率,提高系统输出功率的稳定性,同时能在一个周期内消除输入端电压的扰动。最后在Matlab中搭建变换器拓扑电路和单周期控制器的仿真模型,分析仿真结果,证明了其可行性。 展开更多
关键词 三端口变换器 罗氏变换器 单周期控制 MATLAB仿真
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基于三相-单相矩阵变换器的三端口变换器及其在V2G中的应用 被引量:1
14
作者 邓文浪 刘业勇 +1 位作者 郭有贵 申翠平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第S02期618-628,共11页
大规模电动汽车与电网集成情况下,大量双端口充电机的接入带来系统体积过大、结构分散、充电站面积和成本增大等问题。提出一种由三相-单相矩阵变换器(3-1MC)和全桥变换器(FBC)组成的三端口充电机拓扑,实现一机多充,降低了充电机体积和... 大规模电动汽车与电网集成情况下,大量双端口充电机的接入带来系统体积过大、结构分散、充电站面积和成本增大等问题。提出一种由三相-单相矩阵变换器(3-1MC)和全桥变换器(FBC)组成的三端口充电机拓扑,实现一机多充,降低了充电机体积和成本,增强了集成系统的紧凑性。在双极性电流空间矢量调制和移相调制基础上,研究了一种新的协调控制策略,实现端口间能量相互流动。依据变换器△等效电路,建立3-1MC输入电流与控制变量(Φ12、Φ13)的数学关系。提出一种固定3-1MC调制系数、变换器输入电流幅值由移相角Φ12和Φ13协调分配控制的闭环控制策略,确保各端口间功率独立控制,实现网侧单位功率因数运行和电池分段式充放电控制。仿真及实验结果验证了所提拓扑和控制策略的正确性和可行性。 展开更多
关键词 相-单相矩阵变换器 三端口变换器 协调调制策略 V2G
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一种光伏系统高增益非隔离三端口变换器 被引量:4
15
作者 邵珠雷 《可再生能源》 CAS 北大核心 2017年第2期252-258,共7页
针对目前光伏系统的三端口变换器效率不高以及输出电压增益有限等问题,提出了一种应用于光伏系统的非隔离三端口变换器。该变换器采用非隔离结构,无需使用变压器,并通过3个开关管实现变换器各端口间的能量控制。该变换器结构简单,在具... 针对目前光伏系统的三端口变换器效率不高以及输出电压增益有限等问题,提出了一种应用于光伏系统的非隔离三端口变换器。该变换器采用非隔离结构,无需使用变压器,并通过3个开关管实现变换器各端口间的能量控制。该变换器结构简单,在具有高输出电压增益的同时又具有较高的效率。在理论分析的基础上试制了一台300W样机,由实验可知,非隔离三端口变换器在3种工作状态下的实验波形与理论分析一致,能够满足光伏系统对能量管理的需求。通过效率测试可知,非隔离三端口变换器在输出功率较高时,其效率性能最优。 展开更多
关键词 三端口变换器 非隔离 高电压增益 光伏系统
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基于双有源桥的三端口变换器回流功率优化控制 被引量:2
16
作者 史永胜 李雷 +2 位作者 丁恩松 余强 马铭远 《陕西科技大学学报》 CAS 2020年第1期142-148,共7页
为了实现对负载连续稳定的供电,采用新能源发电与储能相结合的能源结构业已成为电力系统的主流热点技术.本文针对该储能中交错并联双向Buck-Boost与双有源桥构成的集成三端口变换器运行控制中所存在的功率回流问题,详细分析回流功率的... 为了实现对负载连续稳定的供电,采用新能源发电与储能相结合的能源结构业已成为电力系统的主流热点技术.本文针对该储能中交错并联双向Buck-Boost与双有源桥构成的集成三端口变换器运行控制中所存在的功率回流问题,详细分析回流功率的产生机理,建立了该集成三端口变换器的传输功率与回流功率数学模型.研究了回流功率与传输功率的耦合关系,提出基于单闭环的集成三端口变换器最小回流功率控制的优化控制策略.采用PSIM进行仿真,对比分析了集成三端口变换器的回流功率的变化,验证了通过简单的调制策略即可实现稳定的输出. 展开更多
关键词 集成三端口变换器 回流功率 PWM加双重移相控制 优化控制
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基于Zeta和SuperBuck的航天用非隔离三端口变换器 被引量:6
17
作者 梁坤磊 穆秀枕 王宏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第A02期139-147,共9页
基于Zeta变换器和Super Buck变换器,构造了一种新颖的航天用三端口非隔离变换器。构造的拓扑可以实现光伏、负载和蓄电池之间能量相互流动,避开了Buck-Boost输出负电压问题,同时Zeta和Super Buck共用了双电感,提高了效率。分析各个模式... 基于Zeta变换器和Super Buck变换器,构造了一种新颖的航天用三端口非隔离变换器。构造的拓扑可以实现光伏、负载和蓄电池之间能量相互流动,避开了Buck-Boost输出负电压问题,同时Zeta和Super Buck共用了双电感,提高了效率。分析各个模式的增益特性并设计了基于跨导分域控制和最大功率跟踪控制竞争的控制策略,通过PLECS仿真证明了控制策略的有效性。最后,基于TMS320F28335搭建了一台400W样机,实现了对该拓扑的数字控制并验证了拓扑的可行性。 展开更多
关键词 三端口变换器 ZETA SuperBuck 跨导控制 数字控制
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三端口变换器的电容电荷平衡控制技术研究 被引量:5
18
作者 付宏伟 王宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第15期4988-4999,共12页
集成三端口功率变换器(three-port converter,TPC)具有变换效率高、系统集成度高、功率密度高的优点,广泛应用于新能源系统。传统PI控制可以应用于TPC系统,但PI控制属于线性控制,其基本特性导致系统动态性能难以保证最优。因此,该文提... 集成三端口功率变换器(three-port converter,TPC)具有变换效率高、系统集成度高、功率密度高的优点,广泛应用于新能源系统。传统PI控制可以应用于TPC系统,但PI控制属于线性控制,其基本特性导致系统动态性能难以保证最优。因此,该文提出针对TPC的负载突变以及功率分配的电容电荷平衡控制(capacitive charge balance control,CBC)方案,该算法基于电容电荷平衡原理,推导出最优动态响应曲线,通过控制系统动态过程中的开关状态,使系统按照最优动态响应曲线运行,优化系统动态性能。最后设计并制造一台全桥三端口变换器原理样机,并且通过提供实验结果验证所提出控制方法的有效性。 展开更多
关键词 动态响应 电容电荷平衡控制 负载突变 功率分配 三端口变换器
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基于SAPSO算法的集成型三端口变换器回流功率优化 被引量:2
19
作者 董晨名 高圣伟 +2 位作者 查茜 刘赫 土洁玉 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期64-72,共9页
占空比加双重移相控制下的交错并联Buck-Boost和双有源全桥集成的三端口变换器功率密度高、工作方式灵活、应用广泛,但是由于控制方式较为复杂,回流功率高也成为其发展的瓶颈。针对该集成型三端口变换器工作过程中存在的功率回流问题,... 占空比加双重移相控制下的交错并联Buck-Boost和双有源全桥集成的三端口变换器功率密度高、工作方式灵活、应用广泛,但是由于控制方式较为复杂,回流功率高也成为其发展的瓶颈。针对该集成型三端口变换器工作过程中存在的功率回流问题,分析了回流功率产生原理,建立了此变换器传输功率与回流功率数学模型,得到了回流功率与占空比和移相占空比的关系方程;基于此方程,采用模拟退火粒子群算法对占空比与移相角进行优化。通过运行工况为输入电压100 V、输出电压48 V、开关频率20 kHz的仿真与实验结果表明:所提方法可以实现减小回流功率的目标回流功率减少近13%,与模拟退火算法相比,该方法使集成型三端口变换器的回流功率明显降低。 展开更多
关键词 集成型三端口变换器 模拟退火算法(SA) 模拟退火粒子群算法(SAPSO) 占空比加双重移相控制 回流功率
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超级电容储能的高性能集成三端口变换器设计及仿真模拟 被引量:2
20
作者 王喜亮 崔文峰 +3 位作者 童克锋 陈雪龙 乔志军 阮殿波 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1095-1102,共8页
作为当今主要的电化学储能元件之一,超级电容因其功率密度高、工作条件限制少等优点具有广阔的发展前景。为了更好地发挥超级电容的优越特性、降低系统的成本,本工作提出一种适用于超级电容储能的集成三端口变换器。超级电容储能端口通... 作为当今主要的电化学储能元件之一,超级电容因其功率密度高、工作条件限制少等优点具有广阔的发展前景。为了更好地发挥超级电容的优越特性、降低系统的成本,本工作提出一种适用于超级电容储能的集成三端口变换器。超级电容储能端口通过双向Cuk变换器与输入端口连接,既能满足超级电容宽电压工作特性带来的升降压要求,还能获得连续、纹波小的端口电流。另一方面,超级电容和输入端口均通过boost-半桥变换器与输出端口连接,并与双向Cuk变换器实现深度的元件复用,因此所需元件少、成本低。根据输入端口和输出端口之间的功率关系,所提出的集成三端口变换器共有四种不同的工作模态。在不同模态下,变换器的工作原理基本相似,仅端口电流的大小和方向将发生改变,具有良好的一致性。本文以输入端口同时向超级电容储能端口和输出端口传递能量的模态为例,详细分析了变换器的工作原理,并进一步推导出了三个端口之间的电压增益、元件的电压电流应力。最后,通过搭建仿真模型,验证了变换器工作在四种模态下的有效性。本研究有助于推动集成三端口变换器在超级电容储能系统中的应用,继而助力超级电容储能的进一步推广应用。 展开更多
关键词 超级电容 集成三端口变换器 双向Cuk变换器 boost-半桥变换器
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