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LLC谐振型三端口DC-DC变换器及其解耦控制
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作者 王子钰 石健将 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第6期1322-1332,共11页
针对太阳能无人机高效发电系统的应用需求,提出集成光/储一体化设计的LLC谐振型三端口DC-DC变换器拓扑及其先进控制策略.采用时域分析的方法,对该三端口变换器在不同功率传输模式下谐振腔具有的多种工作模式进行分析,并采用移相控制实现... 针对太阳能无人机高效发电系统的应用需求,提出集成光/储一体化设计的LLC谐振型三端口DC-DC变换器拓扑及其先进控制策略.采用时域分析的方法,对该三端口变换器在不同功率传输模式下谐振腔具有的多种工作模式进行分析,并采用移相控制实现对3个端口之间功率的灵活控制.为了得到准确的变换器增益特性的数学表达式,采用多项式近似的方法,拟合时域分析得到的增益曲面,并在此基础上提出解耦控制策略.解耦环路的设计能够有效降低三端口变换器多控制环路之间的功率耦合程度,优化动态性能.搭建500 W的试验样机,对该三端口电路拓扑的稳态运行特征、模式动态切换过程以及解耦环路的设计进行验证.实验结果表明,该时域分析方法能够准确描述电路特征,同时解耦环路能够有效降低控制环路之间的功率耦合程度,提升系统的动态响应性能. 展开更多
关键词 三端口dc-dc变换器 LLC谐振腔 移相控制 解耦控制 多项式拟合
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光储隔离型三端口DC-DC变换器线性自抗扰控制
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作者 李山 肖冬阳 +1 位作者 李海啸 冉卓鑫 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第2期234-242,共9页
针对直流微电网中的三端口变换器各端口功率流动以及输出电压会受到变换器时变性强、模型复杂的影响,为提高变换器的稳态特性和动态响应,提出了一种光储隔离型三端口DC-DC变换器线性自抗扰控制。通过建立隔离型三端口变换器小信号模型,... 针对直流微电网中的三端口变换器各端口功率流动以及输出电压会受到变换器时变性强、模型复杂的影响,为提高变换器的稳态特性和动态响应,提出了一种光储隔离型三端口DC-DC变换器线性自抗扰控制。通过建立隔离型三端口变换器小信号模型,将线性自抗扰控制器引入电压环,利用线性扩张状态观测器对系统状态进行实时估算,将工况模式切换、负载投切导致传输功率波动等视作系统扰动并进行补偿。同时,通过解耦矩阵计算出对应的移相角,实现对三端口变换器的控制。最后,基于搭建的一台5 kW的实验样机,通过仿真与实验分析,对所提出的控制策略的有效性进行验证,结果表明所提出的方法在实现端口功率协同控制的同时可改善母线负载电压的稳定性。 展开更多
关键词 三端口dc-dc变换器 线性自抗扰 动态性能 功率协调控制
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移相加占空比控制的三端口DC-DC变换器回流功率优化
3
作者 康家玉 王佳晨 +2 位作者 王业 于淼 肖永超 《可再生能源》 北大核心 2025年第3期353-360,共8页
传统移相控制策略在串联谐振型三端口变换器(Series-Resonant Three-Port-Converter, SR-TPC)端口电压不匹配时,存在回流功率较大、软开关范围小的问题。文章提出了一种基于移相加占空比(PWM)控制策略下的回流功率优化方法。利用基波分... 传统移相控制策略在串联谐振型三端口变换器(Series-Resonant Three-Port-Converter, SR-TPC)端口电压不匹配时,存在回流功率较大、软开关范围小的问题。文章提出了一种基于移相加占空比(PWM)控制策略下的回流功率优化方法。利用基波分析法和相量法给出SR-TPC的复功率模型,在保证传输一定有功功率的前提下,通过对SR-TPC回流功率模型的分析,给出变换器在回流功率为零时的最优控制策略,并求解出最优控制变量,进一步分析在优化控制策略下达到软开关的条件,对比其他两种控制方式下的软开关范围。Matlab/Simulink仿真结果表明,在端口电压不匹配的条件下,SR-TPC在优化控制策略下的回流功率小、软开关范围宽、效率高。 展开更多
关键词 端口变换器 移相加占空比控制 回流功率 基波分析法
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基于LCL谐振型双有源桥的三端口DC-DC变换器及其解耦控制 被引量:8
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作者 王荣闯 王杉杉 +1 位作者 高明 石健将 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1585-1593,共9页
为了降低集成式三端口DC-DC变换器多功率路径的控制环路间的耦合程度、优化动态性能,将双Buck/Boost与LCL谐振型双有源桥通过共用原边全桥开关单元集成到一起,提出新型三端口DC-DC变换器及其解耦控制方法.该变换器实现了开关器件的复用... 为了降低集成式三端口DC-DC变换器多功率路径的控制环路间的耦合程度、优化动态性能,将双Buck/Boost与LCL谐振型双有源桥通过共用原边全桥开关单元集成到一起,提出新型三端口DC-DC变换器及其解耦控制方法.该变换器实现了开关器件的复用,提高了功率密度;采用PWM+双移相控制,可以实现3个端口间传输功率的灵活控制;利用LCL谐振特性实现基波功率因数为1的功率传递.本研究分析该变换器的工作原理、控制方式与谐波特性,并且根据基波分析法提出简单、有效的解耦控制方法,可以有效降低多功率路径间的耦合程度,提高系统动态响应能力;搭建400 W的实验样机,进行控制方式对比试验、典型工作模式切换试验、解耦控制对比试验,验证该变换器的可行性及所提解耦控制策略的解耦效果. 展开更多
关键词 三端口dc-dc变换器 LCL谐振型双有源桥 双Buck/Boost PWM+双移相 解耦控制
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PWM加双移相控制双向Buck-Boost集成三端口DC-DC变换器 被引量:7
5
作者 孙孝峰 申彦峰 霍庆颖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1180-1189,共10页
研究的三端口DC-DC变换器可实现交错并联双向Buck-Boost电路与双有源桥电路的集成,结构简单、功率密度高,适用于光伏、燃料电池等可再生能源发电系统。采用PWM加双移相控制方式,该变换器不仅可实现3个端口间灵活的双向功率传输控制,还... 研究的三端口DC-DC变换器可实现交错并联双向Buck-Boost电路与双有源桥电路的集成,结构简单、功率密度高,适用于光伏、燃料电池等可再生能源发电系统。采用PWM加双移相控制方式,该变换器不仅可实现3个端口间灵活的双向功率传输控制,还可保证所有开关管的软开关,减小开关损耗。研究双向Buck-Boost集成三端口变换器的基本工作原理及PWM加双移相控制策略。以光伏-蓄电池联合供电系统为例,对系统功率传输模式及不同工作情况下的功率特性和软开关条件进行深入分析。最后搭建一台350 W的实验样机,实验验证理论分析的正确性及控制方案的有效性。 展开更多
关键词 可再生能源发电系统 端口变换器 PWM加双移相控制 软开关
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卫星三端口DC-DC变换器技术综述 被引量:2
6
作者 姚雨迎 鄢婉娟 《航天器工程》 2014年第5期116-120,共5页
三端口DC-DC变换器可以同时将太阳电池阵和蓄电池组的功率统一变换到负载端。从外部端口看,电源控制器可以看作一个双输入、单输出的三端口DC-DC变换器,同时实现太阳电池阵调节、蓄电池组充放电控制,并保持负载端电压稳定。文章从三端口... 三端口DC-DC变换器可以同时将太阳电池阵和蓄电池组的功率统一变换到负载端。从外部端口看,电源控制器可以看作一个双输入、单输出的三端口DC-DC变换器,同时实现太阳电池阵调节、蓄电池组充放电控制,并保持负载端电压稳定。文章从三端口DC-DC变换器的拓扑结构、控制方法等方面进行调研,分析不同三端口DC-DC变换器的设计原理和特点,对其关键技术和适用性加以总结,提出电源控制器优化设计建议,可为实现卫星电源系统高功率密度、低成本设计提供参考。 展开更多
关键词 卫星电源 端口 dc-dc变换器 拓扑
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磁集成双Buck/Boost-LLC三端口DC-DC变换器 被引量:8
7
作者 李洪珠 罗帅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期125-134,共10页
针对多端口变换器一直追求高效率和高功率密度的问题,提出一种磁集成双Buck/Boost-LLC三端口DC-DC变换器。研究全桥LLC谐振变换器的基础上,在一次侧谐振腔两端引入两磁性电感元件,通过逆变桥开关管的复用集成了一个交错并联双向Buck/Bo... 针对多端口变换器一直追求高效率和高功率密度的问题,提出一种磁集成双Buck/Boost-LLC三端口DC-DC变换器。研究全桥LLC谐振变换器的基础上,在一次侧谐振腔两端引入两磁性电感元件,通过逆变桥开关管的复用集成了一个交错并联双向Buck/Boost变换器,减少了功率器件数量;同时,采用磁集成技术将两个交错并联Buck/Boost电感反向耦合集成,实现两相电路均流,并与LLC的谐振电感解耦集成,提高了功率密度。变换器在全负载范围内可实现软开关特性。通过脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)进行控制,分析该变换器端口间不同功率流动下的工作原理、工作模态、直流增益特性,并对集成磁件进行设计,测得集成磁件体积较全分立磁件减小了38.66%。最后搭建一台300 W的实验样机系统,验证理论的正确性。 展开更多
关键词 端口dc-dc 交错并联 反向耦合 均流 解耦集成 软开关
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一种非隔离型高增益三端口DC-DC变换器 被引量:9
8
作者 林国庆 黄毅敏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期98-111,共14页
针对光伏储能联合供电系统输出电压低、供电可靠性差等问题,提出了一种具备多种工作模式的非隔离型高增益三端口DC-DC变换器。变换器的3个端口共地,分别连接光伏发电单元、储能单元和负载,通过改进二次型结构提升电压增益,并降低开关器... 针对光伏储能联合供电系统输出电压低、供电可靠性差等问题,提出了一种具备多种工作模式的非隔离型高增益三端口DC-DC变换器。变换器的3个端口共地,分别连接光伏发电单元、储能单元和负载,通过改进二次型结构提升电压增益,并降低开关器件应力。变换器具有5种工作模式,可满足离网光储发电系统的各种工况需求。此外,变换器对光伏端口和储能端口之间没有电压约束,能够适应更多的应用场合。详细分析了变换器在各工作模式下的工作原理和稳态特性,并与现有同类变换器进行了工作特性对比。根据光伏储能联合供电系统的控制要求和变换器在不同工况下的功率流动情况,研究了相应的模式运行与切换控制策略。最后,搭建了一台300 W的实验样机进行验证。 展开更多
关键词 端口变换器 高增益 光伏发电 非隔离 能量管理 模式切换
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基于神经网络的三端口DC-DC变换器解耦控制策略 被引量:10
9
作者 宋家康 彭勇刚 +1 位作者 王晓明 年珩 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期20-26,共7页
针对隔离型三端口有源全桥变换器(TAB)存在的实用性问题,提出一种基于神经网络的解耦控制策略。传统的TAB解耦方法主要包括硬件解耦和软件解耦,硬件解耦通过改变电路拓扑消除耦合,工作模式相对固定,而软件解耦则相对灵活。但软件解耦控... 针对隔离型三端口有源全桥变换器(TAB)存在的实用性问题,提出一种基于神经网络的解耦控制策略。传统的TAB解耦方法主要包括硬件解耦和软件解耦,硬件解耦通过改变电路拓扑消除耦合,工作模式相对固定,而软件解耦则相对灵活。但软件解耦控制需用查表法来获得与系统运行点密切相关的解耦矩阵,该方法在系统工况复杂时存在表格维数过大、实用性不高的问题。针对该问题,提出了基于神经网络的解耦矩阵在线计算方法,有效地降低了解耦算法的空间复杂度。其次,传统的TAB恒压端口采用端口直流内环加端口电压外环的控制方法,其中端口直流电流内环用于实现端口间的解耦控制。该方法中控制回路的设计依赖于负载动态特性,在负载动态特性未知时控制器无法设计。针对该问题,采用端口电压单环控制,并利用端口直流电流的低频分量来计算解耦矩阵,提高了解耦控制算法对不同负载的适应性。通过对负载变化的情况进行仿真,仿真结果表明,该方法消除了端口间的耦合关系,提高了系统的动态响应速度。 展开更多
关键词 端口变换器 神经网络 单环控制 解耦控制
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光伏电池的数字三端口DC-DC变换器设计 被引量:2
10
作者 李胜铭 郝智贤 吴振宇 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第5期62-67,共6页
针对光伏电池输出间歇、波动的问题,设计了以四开关BUCK-BOOST电路为核心的高效三端口DC-DC变换器。该系统采用数字电源方案,变换器的3个端口分别连接模拟光伏输入、蓄电池和负载。系统由半桥驱动电路、升降压BUCK-BOOST电路、输出BOOS... 针对光伏电池输出间歇、波动的问题,设计了以四开关BUCK-BOOST电路为核心的高效三端口DC-DC变换器。该系统采用数字电源方案,变换器的3个端口分别连接模拟光伏输入、蓄电池和负载。系统由半桥驱动电路、升降压BUCK-BOOST电路、输出BOOST电路、电压与电流采样电路等构成;采用具有高分辨率定时器的高性能STM32G474RET6控制器,设计了BUCK-BOOST、BOOST、MPPT等算法,通过对电路高效控制,实现了完全数字化的高精度电压调整率、负载调整率、过流保护以及光伏电池的最大功率点跟踪。经测试,该三端口稳压变换器输出稳定,总体效率超过95%,供电模式无缝切换,最大功率点追踪稳定。 展开更多
关键词 端口稳压变换器 闭环控制 MPPT算法 BUCK-BOOST电路
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一种适用于宽输入范围的单电感三端口变换器
11
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 端口变换器 单电感 宽输入范围 串联结构
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基于解耦模型预测控制的三相交错并联三电平DC-DC变换器均流控制策略
12
作者 孙曙光 徐永海 +2 位作者 袁敞 宋昕一 陈怡薇 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第14期13-26,共14页
针对三相交错并联三电平DC-DC变换器相间电流易受参数失配影响而不均衡的问题,提出一种基于解耦模型预测控制的均流控制策略。基于虚拟电压源对变换器进行拓扑等效,建立了变换器的平均状态方程。在此基础上,引入扩张状态观测器补偿相间... 针对三相交错并联三电平DC-DC变换器相间电流易受参数失配影响而不均衡的问题,提出一种基于解耦模型预测控制的均流控制策略。基于虚拟电压源对变换器进行拓扑等效,建立了变换器的平均状态方程。在此基础上,引入扩张状态观测器补偿相间电流差值中的耦合扰动,并基于控制环路的解耦关系提出一种具有间接控制变量与归一化代价函数的解耦模型预测控制。所提均流控制策略通过多控制环节的独立寻优,在实现变换器相间均流的同时可兼顾输入电压均压与平均输出电流跟踪的控制目标。同时,对解耦电流内环进行降阶等效,简化电压外环控制参数设计。最后,通过实验验证了所提均流控制策略的有效性。 展开更多
关键词 相交错并联电平dc-dc变换器 均流 扩张状态观测器 解耦模型预测控制 降阶等效
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一种三绕组耦合电感双极性输出高增益DC-DC变换器
13
作者 陈献君 周明珠 +2 位作者 商运辉 毛行奎 张艺明 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期146-159,共14页
双极性直流微电网系统是一种高可靠性、高灵活性和高效率的电力供应创新架构。通过结合前沿成果和对双极性输出的三电平Boost变换器拓扑结构中加入耦合电感线圈并集成开关电容升压机制,该研究提出一种具有低输入电流纹波和开关器件应力... 双极性直流微电网系统是一种高可靠性、高灵活性和高效率的电力供应创新架构。通过结合前沿成果和对双极性输出的三电平Boost变换器拓扑结构中加入耦合电感线圈并集成开关电容升压机制,该研究提出一种具有低输入电流纹波和开关器件应力小等优点的三绕组耦合电感的双极性输出高增益DC-DC变换器,可通过开关管的导通时间和耦合电感匝比对变换器的输出电压进行调节。该研究深入探讨该变换器的拓扑结构推演过程、工作原理及其工作模态,对变换器的电压增益和各元器件的电压和电流应力进行理论推导与数值计算,同时对其进行了效率分析和与其他高增益DC-DC变换器之间的电路性能比较。最终搭建了用于验证该变换器工作性能的工频为50 kHz,输入功率为200 W,输入电压为28 V,输出电压分别为190 V和-190 V的实验样机,并且根据输入电流纹波比选取合适的输入电感。实验在满载(200 W)的条件下,进行了输入电压24、28和32 V升至输出电压380 V的全面测试,并展示了它们的输入电流和输出电压波形图。当实验在半载和满载条件进行时,变换器的效率为95.65%和93.63%,这些实验结论表明该变换器所具备的特性为其在高频高效工作状态下运行创造了有利条件,在电力行业具有广泛的应用空间和重大的研究价值。 展开更多
关键词 双极性直流微电网 绕组耦合电感 dc-dc变换器 高电压增益 低输入电流纹波
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航天器供电系统用组合型非隔离三端口变换器
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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
15
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 端口变换器 储能 高增益 电压约束
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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
16
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 端口变换器 功率流法 非隔离 开关模态 平滑切换
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三端口隔离双向DC-DC变换器模型预测控制技术 被引量:31
17
作者 年珩 叶余桦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期3478-3488,共11页
为提高直流微电网中三端口隔离双向DC-DC变换器的动态性能,针对三有源桥(TAB)DC-DC变换器,该文提出一种模型预测控制(MPC)策略。考虑TAB变换器各端口的控制目标,基于移相控制和平均值模型建立TAB变换器离散化预测模型,通过MPC问题最优... 为提高直流微电网中三端口隔离双向DC-DC变换器的动态性能,针对三有源桥(TAB)DC-DC变换器,该文提出一种模型预测控制(MPC)策略。考虑TAB变换器各端口的控制目标,基于移相控制和平均值模型建立TAB变换器离散化预测模型,通过MPC问题最优求解设计预测控制器,以实现端口间的解耦控制效果。进一步分析系统参数偏差对MPC策略控制效果的影响,设计抑制稳态误差的TAB变换器MPC控制方案。基于TMS320F28335+FPGA_XC6SLX16的双处理器控制内核搭建TAB样机,实验结果验证了该文所提方法的有效性,且具有更快的动态特性及端口功率解耦运行能力。 展开更多
关键词 直流微电网 三端口dc-dc变换器 移相控制 平均值模型 模型预测控制
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基于多谐振结构的宽输入电压范围DC-DC变换器
18
作者 秦月 任春光 +2 位作者 孔健生 张佰富 韩肖清 《电源学报》 北大核心 2025年第4期26-34,共9页
针对传统LLC谐振变换器电压增益范围窄,不能很好地适应宽电压增益的要求,提出1种基于多谐振结构的宽输入电压范围DC-DC变换器,其同时实现了对欠谐振和过谐振频段范围的宽电压增益。介绍所提出谐振变换器拓扑结构及其工作原理,建立其基... 针对传统LLC谐振变换器电压增益范围窄,不能很好地适应宽电压增益的要求,提出1种基于多谐振结构的宽输入电压范围DC-DC变换器,其同时实现了对欠谐振和过谐振频段范围的宽电压增益。介绍所提出谐振变换器拓扑结构及其工作原理,建立其基波等效数学模型,并详细分析了电压增益特性和输入阻抗特性。在此基础上,分析各谐振参数对电压增益、输入阻抗和工作效率的影响,并给出500 W变换器参数设计流程。最后,搭建了额定功率为500 W的实验平台,实验结果表明,所提变换器不仅同时在欠谐振和过谐振频段范围具有较宽电压增益,而且可以传递基波和三次谐波功率,提高了变换器的工作效率,同时该变换器具有良好的软启动与短路限流能力。 展开更多
关键词 dc-dc变换器 多谐振结构 宽输入范围 陷波滤波器 次谐波
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基于分层约束的隔离型三有源桥变换器参数优化设计方法
19
作者 李佳 岑汝平 +2 位作者 龙虹毓 吴行 罗全明 《电工技术学报》 北大核心 2025年第20期6604-6617,共14页
针对隔离型多端口变换器设计参数繁多、参数之间耦合作用强且对变换效率影响大的问题,该文提出一种基于分层约束思想的数值化参数优化设计方法,旨在提升变换器在全工作域的运行效率。该文首先详细分析隔离型三有源桥变换器的工作原理,... 针对隔离型多端口变换器设计参数繁多、参数之间耦合作用强且对变换效率影响大的问题,该文提出一种基于分层约束思想的数值化参数优化设计方法,旨在提升变换器在全工作域的运行效率。该文首先详细分析隔离型三有源桥变换器的工作原理,建立频域稳态分析模型;在此基础上,结合变换器工作特性和安全工作域,依次引入电压增益、最大功率、零电压开通(ZVS)等约束条件,大幅缩小了参数设计空间,显著降低了优化难度。其次,以变换器全工作域加权平均损耗最小为设计目标,完成了多端口变换器的主电路参数优化,所提方法全面考虑了主电路参数及其复杂耦合,避免了因忽视耦合作用而导致的效率下降问题;此外,优化过程基于全工作域进行,确保在各种负载和工况下实现高效运行。最后,仿真和实验表明,所提方法能够使变换器在全工作域的平均效率提升约1.5%,证明了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 端口变换器 隔离型有源桥变换器 dc-dc变换器 参数优化设计 效率
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光储三有源桥变换器占空比移相控制策略
20
作者 李山 肖冬阳 +1 位作者 李海啸 冉卓鑫 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第3期186-194,共9页
针对光伏与储能端输入电压波动,导致三端口变换器端口电压不匹配和软开关问题,采用占空比移相控制对软开关问题进行优化。对基于光储隔离型三端口变换器的等效电路进行分析,推导出变换器的软开关条件。对于光储输入端口电压波动,给出一... 针对光伏与储能端输入电压波动,导致三端口变换器端口电压不匹配和软开关问题,采用占空比移相控制对软开关问题进行优化。对基于光储隔离型三端口变换器的等效电路进行分析,推导出变换器的软开关条件。对于光储输入端口电压波动,给出一种简单有效的占空比控制策略,通过端口处的直流电压变化调整施加到变压器绕组电压的占空比,实现整个工作范围内的软开关,提高变换器传输效率;采用基于双PI环的控制策略实现功率协调分配,以及恒定输出电压。在理论分析的基础上通过仿真软件初步验证占空比移相控制相较于单移相控制的优势。搭建变换器实验样机进行验证,实验结果证明了所提控制策略的可行性与有效性。 展开更多
关键词 端口变换器 软开关 占空比 功率协调分配
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