该文以混合型二极管箝位型三电平双有源桥(neutral point clamped hybrid three-level dual active bridge,HN3L-DAB)变换器为研究对象。相比于两电平DAB变换器,HN3L-DAB的三电平结构引入中间电平,增加了控制自由度,从而更灵活地控制电...该文以混合型二极管箝位型三电平双有源桥(neutral point clamped hybrid three-level dual active bridge,HN3L-DAB)变换器为研究对象。相比于两电平DAB变换器,HN3L-DAB的三电平结构引入中间电平,增加了控制自由度,从而更灵活地控制电感电流。文中首先分析NH3L-DAB的工作原理,推导出各器件动作时的电感电流值以及各工作模式的功率传输函数。在此基础上,针对一类输入高电压、输出大电流场合的应用需求,结合NH3L-DAB变换器的软开关特性,提出了高效率多目标优化调制策略,旨在同时减小导通损耗和开关损耗,兼顾实现高电压侧零电压开通、大电流侧零电流关断、降低电感电流有效值。最后搭建实验平台进行实验,在不同工况下验证三电平DAB变换器拓扑方案的可行性和多目标优化调制策略的有效性。展开更多
中点平衡问题是三相四线制三电平三桥臂有源电力滤波器(active power filter,APF)的一个固有问题,目前在矢量调制中尚无完善的控制理论完全解决此问题。该文通过对各种电流电压状态下每个三维空间矢量对直流中点电位的影响进行分析,提出...中点平衡问题是三相四线制三电平三桥臂有源电力滤波器(active power filter,APF)的一个固有问题,目前在矢量调制中尚无完善的控制理论完全解决此问题。该文通过对各种电流电压状态下每个三维空间矢量对直流中点电位的影响进行分析,提出了"中点控制度"(neutral-point control grades,NPCG)的概念,并给出了NPCG的计算公式;基于NPCG,在α-β-0坐标系下提出一种基于坐标平移原理的新型"三维矢量优化选择调制策略"(optimized3D space vector modulation,O3DSVM),该调制策略能优化选择NPCG值较高的矢量以合成目标矢量,从而达到最大程度控制直流中点电位偏移的目的。仿真分析验证了中点控制度理论及O3DSVM调制策略的正确性和可行性,采用该策略的APF不但中点电位得到了有效控制,且补偿效果良好。展开更多
高频隔离型双向直流变换器是级联电池储能系统的关键部件,应当满足宽电压增益范围、高工作效率的要求。在级联电池储能系统中,针对双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器在宽增益范围下由于回流功率及开关时刻大电流导致效率降低的问...高频隔离型双向直流变换器是级联电池储能系统的关键部件,应当满足宽电压增益范围、高工作效率的要求。在级联电池储能系统中,针对双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器在宽增益范围下由于回流功率及开关时刻大电流导致效率降低的问题,在三移相(TPS)调制策略的基础上,提出一种以总损耗为优化目标,基于内点法的优化调制策略。构建了DAB在不同增益下统一的损耗模型,在保证开关管软开通(ZVS)的基础上,根据不同的电池输出电压(OCV),利用内点法得到移相角的最优值。分析电感值与开关频率对整个电压增益范围平均效率的影响,为电路参数设计提供参考。同时,构建5 kW小功率实验平台,验证了优化调制策略的有效性。展开更多
文摘该文以混合型二极管箝位型三电平双有源桥(neutral point clamped hybrid three-level dual active bridge,HN3L-DAB)变换器为研究对象。相比于两电平DAB变换器,HN3L-DAB的三电平结构引入中间电平,增加了控制自由度,从而更灵活地控制电感电流。文中首先分析NH3L-DAB的工作原理,推导出各器件动作时的电感电流值以及各工作模式的功率传输函数。在此基础上,针对一类输入高电压、输出大电流场合的应用需求,结合NH3L-DAB变换器的软开关特性,提出了高效率多目标优化调制策略,旨在同时减小导通损耗和开关损耗,兼顾实现高电压侧零电压开通、大电流侧零电流关断、降低电感电流有效值。最后搭建实验平台进行实验,在不同工况下验证三电平DAB变换器拓扑方案的可行性和多目标优化调制策略的有效性。
文摘中点平衡问题是三相四线制三电平三桥臂有源电力滤波器(active power filter,APF)的一个固有问题,目前在矢量调制中尚无完善的控制理论完全解决此问题。该文通过对各种电流电压状态下每个三维空间矢量对直流中点电位的影响进行分析,提出了"中点控制度"(neutral-point control grades,NPCG)的概念,并给出了NPCG的计算公式;基于NPCG,在α-β-0坐标系下提出一种基于坐标平移原理的新型"三维矢量优化选择调制策略"(optimized3D space vector modulation,O3DSVM),该调制策略能优化选择NPCG值较高的矢量以合成目标矢量,从而达到最大程度控制直流中点电位偏移的目的。仿真分析验证了中点控制度理论及O3DSVM调制策略的正确性和可行性,采用该策略的APF不但中点电位得到了有效控制,且补偿效果良好。
文摘高频隔离型双向直流变换器是级联电池储能系统的关键部件,应当满足宽电压增益范围、高工作效率的要求。在级联电池储能系统中,针对双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器在宽增益范围下由于回流功率及开关时刻大电流导致效率降低的问题,在三移相(TPS)调制策略的基础上,提出一种以总损耗为优化目标,基于内点法的优化调制策略。构建了DAB在不同增益下统一的损耗模型,在保证开关管软开通(ZVS)的基础上,根据不同的电池输出电压(OCV),利用内点法得到移相角的最优值。分析电感值与开关频率对整个电压增益范围平均效率的影响,为电路参数设计提供参考。同时,构建5 kW小功率实验平台,验证了优化调制策略的有效性。
