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宽电压增益CLLLC谐振变换器的改进型电流解析方法
1
作者 颜湘武 曹先强 郭晨阳 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期103-111,共9页
对谐振电流的精确解析是计算CLLLC谐振变换器损耗的重要环节。针对宽电压增益CLLLC谐振变换器励磁电感与谐振电感比值较小的特点,基于电流拟合近似法提出了一种改进型谐振电流解析方法。首先通过分析变换器在三元谐振期间的等效拓扑,列... 对谐振电流的精确解析是计算CLLLC谐振变换器损耗的重要环节。针对宽电压增益CLLLC谐振变换器励磁电感与谐振电感比值较小的特点,基于电流拟合近似法提出了一种改进型谐振电流解析方法。首先通过分析变换器在三元谐振期间的等效拓扑,列写出谐振电流的阶段解析式,其次在考虑到三角函数未知量求解计算复杂的情况下,提出了修正系数的概念以简化计算,最终根据谐振电流的波形特点得出谐振电流初始解,并进一步通过分段迭代的方法逐步逼近谐振电流真实值。仿真结果表明,所提出的改进型电流解析式相比于传统方法,在三元谐振期间能够更加准确地描述谐振电流的变化过程,验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 clllc谐振变换器 谐振电流 电流近似拟合法 改进型解析法 迭代计算
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基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路 被引量：3
2
作者 蔡瑞佳 马运东 +1 位作者 王鹏飞 王鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4868-4882,共15页
锂电池因其能量密度高、自放电率低等优点被广泛应用于新能源领域。由于每个电池单体容量不尽相同,在使用时往往伴随着电池过充、过放等问题,电池使用寿命将受到极大影响,严重时甚至会出现自燃、爆炸等安全问题。该文提出基于双向半桥CL... 锂电池因其能量密度高、自放电率低等优点被广泛应用于新能源领域。由于每个电池单体容量不尽相同,在使用时往往伴随着电池过充、过放等问题,电池使用寿命将受到极大影响,严重时甚至会出现自燃、爆炸等安全问题。该文提出基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路,通过其在不同工作状态下的四种工作路径,可实现任意电池单体间的容量均衡。搭建一套6个电池单体的均衡电路,根据实验结果验证了所提基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路具有均衡路径灵活、均衡速度快、均衡效率高和绕组数量减半等优点。 展开更多
关键词 电池均衡 双向半桥 clllc谐振变换器 模糊控制 多绕组变压器
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基于同步PWM控制的双向CLLLC谐振型直流变换器运行特性分析 被引量：12
3
作者 李舒成 刘邦银 +1 位作者 姜庆 段善旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第S02期543-552,共10页
针对直流配网中用于实现电气隔离以及能量双向传输的双向DC-DC变换器,提出了一种基于同步PWM控制的双向CLLLC谐振型变换器。该变换器结构简单,控制易实现,具有良好的软开关能力,较普通变频控制的双向谐振型变换器又具有正反向工作特性... 针对直流配网中用于实现电气隔离以及能量双向传输的双向DC-DC变换器,提出了一种基于同步PWM控制的双向CLLLC谐振型变换器。该变换器结构简单,控制易实现,具有良好的软开关能力,较普通变频控制的双向谐振型变换器又具有正反向工作特性一致、能量传输方向自然、平滑切换等特点。该文介绍变换器基本工作原理,并基于等效电路模型对该变换器平滑切换的功率传输特性以及软开关特性展开了详细分析,为变换器中谐振槽的参数设计和优化提供了有效指导。最后研制了一台1.65kW基于GaN HEMT的实验样机,峰值效率达到98.4%,实验验证本文所提变换器的可行性和理论分析的有效性。 展开更多
关键词 同步PWM控制策略 双向clllc谐振型变换器 GaN HEMT 平滑切换
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一种CLLLC谐振型双向DC/DC变换器效率优化技术研究 被引量：3
4
作者 林梦宇 谢岳 +1 位作者 杨辉 叶飞 《现代电子技术》 2023年第2期120-124,共5页
为提升CLLLC谐振型双向DC-DC变换器的工作效率,文中提出一种基于间歇控制技术的变频恒压控制方法。首先,建立变换器基波等效模型得到变换器的电压增益和传输效率特性,通过对原边逆变器的变频控制来改变电压增益,实现输出的恒压控制;然后... 为提升CLLLC谐振型双向DC-DC变换器的工作效率,文中提出一种基于间歇控制技术的变频恒压控制方法。首先,建立变换器基波等效模型得到变换器的电压增益和传输效率特性,通过对原边逆变器的变频控制来改变电压增益,实现输出的恒压控制;然后,针对变换器在轻载时效率较低的情况,提出一种效率优化控制方法,在改变原边逆变器工作频率的同时改变间歇控制占空比,使副边整流器的输入等效负载维持在最优负载处,实现变换器的高效恒压输出;最后,搭建一台30 W的实验样机验证所提方法的可行性和有效性。实验结果表明,变换器轻载时,采用间歇控制变频恒压方法的工作效率比采用变频恒压控制方法提高约6%,在整个负载范围内效率可达87%以上。 展开更多
关键词 双向DC/DC变换器 clllc谐振型 工作效率 间歇控制 变频 恒压 最优等效负载 软开关
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交错并联双向CLLC型谐振变换器中U+U型磁集成变压器的设计 被引量：14
5
作者 杨玉岗 武艳秋 +2 位作者 孙晓钰 郭词 田华松 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期282-291,共10页
交错并联技术提高了变换器的传输容量,但增加了系统的元器件数量,特别是变压器、电感等磁性元件,通过磁集成技术可减少磁件的数量和损耗。传统的磁集成变压器结构多采用EE型结构,绕组和气隙分布在边柱上,因而造成磁压、磁通分布不均等问... 交错并联技术提高了变换器的传输容量,但增加了系统的元器件数量,特别是变压器、电感等磁性元件,通过磁集成技术可减少磁件的数量和损耗。传统的磁集成变压器结构多采用EE型结构,绕组和气隙分布在边柱上,因而造成磁压、磁通分布不均等问题,且绕组完全包围气隙,使得扩散磁通和绕组交链产生涡流损耗。因此该文提出一种U+U型磁集成变压器结构,给出集成变压器的设计方法及参数,为与传统EE型磁集成变压器对比,利用ANSYS软件进行仿真,并通过一台400~48V/1kW的实验样机,对两种集成变压器结构进行对比实验,验证了所提U+U型磁集成变压器的优越性。 展开更多
关键词 交错并联 双向CLLC 型谐振变换器 U+U 型磁集成变压器 EE 型磁集成变压器
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EIE型磁集成谐振电感器在双向LLC谐振变换器中的应用 被引量：4
6
作者 杨玉岗 张亮 +1 位作者 张立飞 苗怀锦 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第9期157-160,共4页
磁性元件已经成为制约开关电源发展的主要因素之一,为满足新一代变换器高传输效率、高功率密度和能量双向流通的发展要求,针对双向LLC谐振变换器,提出一种EIE型磁集成结构,采用解耦集成的方式将原、副边谐振电感集成到一起。将EI型结构... 磁性元件已经成为制约开关电源发展的主要因素之一,为满足新一代变换器高传输效率、高功率密度和能量双向流通的发展要求,针对双向LLC谐振变换器,提出一种EIE型磁集成结构,采用解耦集成的方式将原、副边谐振电感集成到一起。将EI型结构与其进行对比,仿真分析和实验表明:该结构磁密、磁位分布均匀,抗饱和能力强,电感因数大,损耗小。将其应用到双向LLC谐振变换器中,具有提升功率密度及效率高等优势。 展开更多
关键词 双向LLC谐振变换器 EIE型电感器 谐振电感 解耦集成
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CLLLC双向谐振变换器谐振网络参数设计 被引量：7
7
作者 徐国凯 刘旭 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第7期1045-1049,共5页
CLLLC双向谐振变换器的谐振网络参数对变换器的性能具有至关重要的影响。采用基波分析法对变换器进行建模,将变换器交流电压增益、传输效率以及零电压开通条件作为谐振网络参数选取的三个约束条件,推导出一种简单高效的谐振网络参数设... CLLLC双向谐振变换器的谐振网络参数对变换器的性能具有至关重要的影响。采用基波分析法对变换器进行建模,将变换器交流电压增益、传输效率以及零电压开通条件作为谐振网络参数选取的三个约束条件,推导出一种简单高效的谐振网络参数设计方法。设计并制作了一台实验样机,实现了开关管的零电压开通和寄生二极管的零电流关断,双向工作时最高效率可达95%。实验结果验证了所提设计方法的可行性。 展开更多
关键词 clllc双向谐振变换器 谐振网络参数设计 交流电压增益 效率 零电压开通
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面向储能系统应用的隔离型双向DC-DC变换器分析方法与控制技术综述 被引量：63
8
作者 孙凯 陈欢 吴红飞 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期1-9,共9页
对储能系统中的隔离型双向DC-DC变换器进行了较为全面的调研。首先介绍了储能系统的研究发展背景和其对高效率高功率密度隔离型双向DC-DC变换器的要求,然后对近年来隔离型双向DC-DC变换器的国内外研究现状进行了综述,并着重对CLLC谐振... 对储能系统中的隔离型双向DC-DC变换器进行了较为全面的调研。首先介绍了储能系统的研究发展背景和其对高效率高功率密度隔离型双向DC-DC变换器的要求,然后对近年来隔离型双向DC-DC变换器的国内外研究现状进行了综述,并着重对CLLC谐振变换器和双有源桥(DAB)变换器的分析方法和控制技术进行了比较分析。CLLC谐振变换器和DAB变换器都适合于未来大规模储能系统的应用需要,其中DAB变换器技术已经趋于更加成熟,有望率先实现规模化应用,CLLC谐振变换器则在中小功率范围内更具效率、功率密度的优势,随着设计技术和制造工艺的不断进步,其应用前景也十分广阔。 展开更多
关键词 储能系统 隔离型双向直流变换器 双有源桥 谐振变换器
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一种电流型高增益双向DC-DC变换器 被引量：19
9
作者 齐磊 杨亚永 +1 位作者 孙孝峰 李昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期3797-3809,共13页
高增益双向DC-DC变换器作为连接低压储能单元和中压直流母线的纽带,在分布式发电系统中起着重要作用。为了减小变换器低压侧的电流纹波,进一步提高变换器增益,该文提出一种电流型高增益双向DC-DC变换器。该变换器在低压侧全桥电路的两... 高增益双向DC-DC变换器作为连接低压储能单元和中压直流母线的纽带,在分布式发电系统中起着重要作用。为了减小变换器低压侧的电流纹波,进一步提高变换器增益,该文提出一种电流型高增益双向DC-DC变换器。该变换器在低压侧全桥电路的两个桥臂中点连接两个Boost输入电感,两个Boost电感交错工作,可显著减小低压侧电流纹波并提高电压增益。并且该变换器在低压侧加入了LLC谐振网络,控制开关频率小于LLC的谐振频率,在提高电压增益的同时,可实现低压侧所有开关管的零电压开通(ZVS)。变换器高压侧为两开关倍压整流电路,利用变压器漏感Lk和谐振电容Ck谐振,可实现高压侧开关管的零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS),减小了开关管导通损耗,提高了变换器效率并进一步增大了变换器增益。搭建600W基于脉冲宽度调制(PWM)+脉冲频率调制(PFM)控制的电流型高增益双向DC-DC变换器实验样机,通过对样机进行正向和反向工作实验,验证了变换器的可行性与实用性。 展开更多
关键词 电流型 LLC 谐振网络 高增益 倍压整流 双向 DC-DC 变换器
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基于CLLLC变频扩展移相分段调制的宽增益车载充电机研究
10
作者 王建渊 郭俊玲 +1 位作者 闫瑾 孙向东 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5998-6013,共16页
在新能源产业迅速扩张的宏观背景下,电动汽车充电技术不断提升,其动力电池电压范围日益拓宽,车载充电机(OBC)的优化设计已成为电动汽车产业发展中的重要环节。该文基于新型的OBC拓扑,针对后级双向CLLLC谐振变换器采用变频调制降压时效... 在新能源产业迅速扩张的宏观背景下,电动汽车充电技术不断提升,其动力电池电压范围日益拓宽,车载充电机(OBC)的优化设计已成为电动汽车产业发展中的重要环节。该文基于新型的OBC拓扑,针对后级双向CLLLC谐振变换器采用变频调制降压时效率低、采用单移相调制时回流功率大、电压增益窄的问题,提出一种基于变直流母线电压控制的变频与扩展移相分段混合调制策略,以实现OBC宽电压增益和高效率的控制目标。在增益M≥1时采用变频调制,并基于基波分析法推导CLLLC谐振变换器变频调制下的电压增益表达式,分析谐振参数的设计要点;在增益M<1时采用扩展移相调制,通过一次侧桥内移相和二次侧桥间移相拓宽OBC降压范围。最后,基于STM32H750VBT6控制器搭建了一台AC 220 V输入、AC 250~750 V/6.6 kW输出的车载充电机实验样机,据此验证所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 车载充电机 双向clllc 谐振变换器 变频调制 扩展移相调制
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