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固态变压器中隔离双向DC/DC变换器扩展移相下虚拟电流控制策略
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作者 郑征 靳婷婷 +1 位作者 陶海军 黄涛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期515-522,共8页
该文以固态变压器后级隔离双向DC/DC变换器为重点研究对象,提出一种扩展移相下虚拟电流控制策略。通过分析后级变换器在扩展移相传输功率下相移量关系以获得最小电流应力最优解来提高变换器的传输效率,减少器件损耗。同时通过虚拟电流... 该文以固态变压器后级隔离双向DC/DC变换器为重点研究对象,提出一种扩展移相下虚拟电流控制策略。通过分析后级变换器在扩展移相传输功率下相移量关系以获得最小电流应力最优解来提高变换器的传输效率,减少器件损耗。同时通过虚拟电流控制思想在线估算传输功率来提高系统动态响应性能,减少电流传感器使用。最后,对该文所提出的扩展移相下虚拟电流控制与扩展移相控制进行实验对比分析,验证了扩展移相下虚拟电流控制策略具有降低电流应力,显著提高变换器的动态响应的优点。 展开更多
关键词 固态变压器 能源互联网 隔离双向dc/dc变换器 电流应力 扩展移相下虚拟电流控制
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基于MPC的耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器功率均衡解耦控制策略
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作者 樊启高 刘柳 +1 位作者 毕恺韬 艾建 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期328-337,共10页
耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得... 耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得到包括电感电流和飞跨电容电压等6个控制变量的解耦控制方法。在此基础上,提出基于MPC的功率均衡解耦控制策略。同时,为降低MPC算法的运算负荷,根据解耦控制模型重构模型预测价值函数,实现各控制变量独立动态寻优,使系统能在稳定控制输出电压及飞跨电容电压的同时,实现两相耦合电感的功率均衡控制。最后,通过理论分析及实验对所提策略进行有效验证。 展开更多
关键词 飞跨电容 双向dc/dc变换器 耦合电感 模型预测 功率均衡解耦控制
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双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用 被引量:1
3
作者 伍俊 郭宇辉 +2 位作者 谭立波 丛日振 李强 《汽车实用技术》 2024年第8期17-21,共5页
随着用户对混合动力汽车的动力性能和油耗追求越来越高,搭载双向直流转直流(DC/DC)变换器成为满足用户要求的可能方向之一。文章针对双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用,分别分析了本田动力控制单元(PCU)系统、不同的拓扑结构选型... 随着用户对混合动力汽车的动力性能和油耗追求越来越高,搭载双向直流转直流(DC/DC)变换器成为满足用户要求的可能方向之一。文章针对双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用,分别分析了本田动力控制单元(PCU)系统、不同的拓扑结构选型、双路交错拓扑收益等,并分析双向DC/DC变换器在混动系统中可能遇到技术难点,为混合动力汽车采用双向DC/DC变换器选择提供意见。 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 混合动力系统 本田PCU系统 拓扑 收益
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新能源汽车双向DC/DC变换器研究
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作者 张龙寅 《汽车测试报告》 2024年第8期56-58,共3页
随着新能源汽车产业的快速发展,车载双向DC/DC变换器作为关键能量管理装置,备受关注。该文介绍双向DC/DC变换器在新能源汽车中的工作原理,指出新能源汽车双向DC/DC变换器存在的问题,包括效率低下与功率密度不足、控制策略单一、动态性能... 随着新能源汽车产业的快速发展,车载双向DC/DC变换器作为关键能量管理装置,备受关注。该文介绍双向DC/DC变换器在新能源汽车中的工作原理,指出新能源汽车双向DC/DC变换器存在的问题,包括效率低下与功率密度不足、控制策略单一、动态性能差,并针对这些问题提出优化策略,以促进新能源汽车双向DC/DC变换器技术的发展和产业化应用。 展开更多
关键词 新能源汽车 双向dc/dc变换器 拓扑结构优化
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基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器设计 被引量:7
5
作者 张斌 张彦会 +1 位作者 史维玮 何维 《广西科技大学学报》 CAS 2014年第4期67-71,共5页
由于目前复合电源系统中只用一个单输入DC/DC变换器存在稳定性差,蓄电池使用寿命短的现象,而使用两个单输入DC/DC变换器又存在结构复杂、可靠性差的缺陷.因此设计了一种基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器,该变换器通过将蓄电池、... 由于目前复合电源系统中只用一个单输入DC/DC变换器存在稳定性差,蓄电池使用寿命短的现象,而使用两个单输入DC/DC变换器又存在结构复杂、可靠性差的缺陷.因此设计了一种基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器,该变换器通过将蓄电池、超级电容作为双输入电源接入其中,使二者的输出电压更加稳定,有效地保护了蓄电池,延长了其使用寿命.同时,只使用一个DC/DC变换器使系统结构得到简化,提高了可靠性.对所提出的DC/DC变换器在纯电动汽车不同工况下的工作情况进行了分析,最后通过Matlab/Simulink进行了仿真验证,结果表明所提出的DC/DC变换器能够满足电动汽车的要求. 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 双输入 纯电动汽车 工况
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基于超级电容器储能系统的双向DC/DC变换器拓扑设计与研究 被引量:4
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作者 曾志辉 许波 +2 位作者 刘华启 韦延方 于阳晓 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第1期103-109,共7页
为了满足超级电容器储能系统在实际应用中输出电压的精确调节以及超级电容器组充放电过程中端电压宽范围变化的要求,同时追求储能系统的高效率、高功率密度和高可靠性,提出了一种新颖的级联双向Buck/Boost-LLC DC/DC变换器拓扑,并通过... 为了满足超级电容器储能系统在实际应用中输出电压的精确调节以及超级电容器组充放电过程中端电压宽范围变化的要求,同时追求储能系统的高效率、高功率密度和高可靠性,提出了一种新颖的级联双向Buck/Boost-LLC DC/DC变换器拓扑,并通过主开关器件热学仿真和损耗的理论计算对比分析了系统效率,结果表明,该拓扑结构新颖,能够全负载范围内实现软开关,大大降低了功率变换器的开关损耗,提高了储能系统的工作效率和功率密度。最后基于IP发射机中超级电容器储能系统的实际应用进行了实验研究,实验结果验证了该拓扑的可行性和优越性。 展开更多
关键词 超级电容器 储能系统 双向dc/dc变换器 拓扑 效率
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一种用于电动汽车的多重软开关双向DC/DC变换器 被引量:4
7
作者 王明渝 邓湘鄂 +1 位作者 马伟 俞鹏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期1073-1077,1083,共6页
适用于电动汽车可变直流母线的电机控制系统,要求在电机不同工况下及时、准确和可靠地实时调节直流侧电压,并在突然制动时得以回馈能量。为此研究了一种新型的不添加额外半导体器件的软开关双向DC/DC变换器。采用此种软开关技术,可降低... 适用于电动汽车可变直流母线的电机控制系统,要求在电机不同工况下及时、准确和可靠地实时调节直流侧电压,并在突然制动时得以回馈能量。为此研究了一种新型的不添加额外半导体器件的软开关双向DC/DC变换器。采用此种软开关技术,可降低开关损耗,提高效率。采用多重拓扑结构,弥补该模式下变换器电压、电流纹波大的缺陷,并提高了可靠性。最后通过实验,验证了此变换器功能的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电动汽车 双向dc/dc变换器 软开关 开关损耗
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用于混合动力汽车的双向DC/DC变换器控制设计 被引量:9
8
作者 石俊 吴华杰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第4期117-121,共5页
根据混合动力汽车对变换器的要求,设计了一种两相交错并联双向DC/DC变换器,减小了重量与体积,提高了系统的工作效率。分析了该变换器的工作原理,提出一种模糊控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用于两相交错并联双向DC/DC变换... 根据混合动力汽车对变换器的要求,设计了一种两相交错并联双向DC/DC变换器,减小了重量与体积,提高了系统的工作效率。分析了该变换器的工作原理,提出一种模糊控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用于两相交错并联双向DC/DC变换器的控制系统中。采用模糊控制可以很好地消除系统内部参数变化及外部干扰对控制效果的影响,增强系统的稳定性和鲁棒性,PID控制使得其控制器的调整更加灵活。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 两相交错并联 模糊控制 PID控制
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单Buck/Boost集成三端口双向DC/DC变换器研究 被引量:2
9
作者 孙孝峰 刘飞龙 +2 位作者 申彦峰 王立乔 卢志刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期24-31,共8页
将双向Buck/Boost电路与DAB集成在一起构成三端口双向DC/DC变换器,Buck/Boost电路和DAB在原边共用功率开关管。DAB的移相角控制变压器两侧的能量双向流动,从而控制输出侧电压,而双向Buck/Boost电路的占空比用来控制前级母线电压,该端口... 将双向Buck/Boost电路与DAB集成在一起构成三端口双向DC/DC变换器,Buck/Boost电路和DAB在原边共用功率开关管。DAB的移相角控制变压器两侧的能量双向流动,从而控制输出侧电压,而双向Buck/Boost电路的占空比用来控制前级母线电压,该端口可接入光伏等新能源,前级全桥单元采用交错并联PWM方式可自动实现变压器原边伏秒平衡。该文分析系统稳态特性及软开关特性,在前级母线电压宽范围幅值变化的情况下,所有的功率开关可在宽范围内实现软开关,最后通过实验样机进行方案验证。 展开更多
关键词 三端口变换器 双向dc/dc变换器 移相加PWM控制 软开关
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一种适用于BESS的交错并联双向DC/DC变换器 被引量:5
10
作者 章宝歌 张振 +1 位作者 王天鹏 王东豪 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期277-283,共7页
针对现有电池储能系统(BESS)双向DC/DC变换器(BDC)电压增益低和开关器件电压应力高等特点,提出一种适用于BESS的两相交错并联BDC。该储能系统(ESS)能有效结合Z源网络和交错并联结构的优势特性。详细分析了该ESS的工作原理、Boost和Buck... 针对现有电池储能系统(BESS)双向DC/DC变换器(BDC)电压增益低和开关器件电压应力高等特点,提出一种适用于BESS的两相交错并联BDC。该储能系统(ESS)能有效结合Z源网络和交错并联结构的优势特性。详细分析了该ESS的工作原理、Boost和Buck模式,并推导出2种工作模式下的电压变化比。同时对该ESS两相交错并联BDC的带逻辑判断单元的载波移相控制策略进行了详细介绍。在Matlab/Simulink中搭建仿真实验模型,验证了该ESS各工作模式下的主要工作波形。仿真实验结果表明该系统具有电压增益高、开关器件电压应力低和各相电感之间能实现自动均流等优点。 展开更多
关键词 电池储能系统 双向dc/dc变换器 电压增益 Z源网络 电压应力
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双向DC/DC变换器锂离子电池组主动均衡控制 被引量:7
11
作者 黄永红 沈洋洋 +1 位作者 陈坤华 于丰源 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第1期142-146,共5页
针对锂离子电池组经过多次充放电带来的电池组容量不一致、使用性能下降等问题,提出一种双向DC/DC变换器锂离子电池主动均衡控制。设计了以Buck-Boost型电路为主体,电感作为储能元件的主动均衡控制拓扑,通过NBT电池测试平台获取4 000组... 针对锂离子电池组经过多次充放电带来的电池组容量不一致、使用性能下降等问题,提出一种双向DC/DC变换器锂离子电池主动均衡控制。设计了以Buck-Boost型电路为主体,电感作为储能元件的主动均衡控制拓扑,通过NBT电池测试平台获取4 000组电池充放电数据,计算该均衡控制可使电池差异度从5.35%变为1.82%。实验结果表明:在正常和过充工作环境下均可有效提高电池组充放电的一致性。 展开更多
关键词 锂离子电池 均衡控制 测试平台 双向dc/dc变换器
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复合能源双向DC/DC变换器的建模与控制策略研究 被引量:5
12
作者 孟彦京 李肖南 《现代电子技术》 北大核心 2016年第20期108-110,共3页
提出一种基于超级电容的双向DC/DC变换器。根据DC/DC变换器的基本原理,在小信号假设条件下,采用状态空间平均法,建立变换器的数学模型;根据双向变换器的双向传递能量的工作原理,制定有效合理的控制策略;利用Matlab/Simulink库中超级电... 提出一种基于超级电容的双向DC/DC变换器。根据DC/DC变换器的基本原理,在小信号假设条件下,采用状态空间平均法,建立变换器的数学模型;根据双向变换器的双向传递能量的工作原理,制定有效合理的控制策略;利用Matlab/Simulink库中超级电容模块搭建双向DC/DC变换器进行仿真,仿真和实验结果均表明,系统能够实现能量的双向传递,验证了其正确性和合理性。 展开更多
关键词 超级电容 双向dc/dc变换器 数学模型 闭环控制
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多重化双向DC/DC变换器电流增广控制研究 被引量:1
13
作者 马速良 武建文 +1 位作者 黄炼 陈明轩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2607-2616,共10页
针对光储分布式发电系统中多重化双向DC/DC变换器结构,提出一种基于输入-输出线性化的增广电流控制方法。首先建立双向DC/DC变换器仿射非线性模型并分析其内动态方程,确定以电感电流为输出的状态空间描述;然后利用非线性变换将输入... 针对光储分布式发电系统中多重化双向DC/DC变换器结构,提出一种基于输入-输出线性化的增广电流控制方法。首先建立双向DC/DC变换器仿射非线性模型并分析其内动态方程,确定以电感电流为输出的状态空间描述;然后利用非线性变换将输入-输出线性化并引入增广电流反馈机制,根据二阶经典控制系统,设计控制器参数。最后经数字仿真验证该文提出的控制方法可准确、快速、强鲁棒性地跟踪功率指令,消除稳态误差对电网和负荷的不良影响,多重化结构与错相调制有效减小电感电流以及储能充放电电流纹波。 展开更多
关键词 分布式发电系统 储能系统 双向dc/dc变换器 多重化技术 非线性控制 增广输出反馈
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移动电源用数字化双向DC/DC变换器的研究与实现 被引量:4
14
作者 吴杰 林栋 高科 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第1期72-78,85,共8页
以移动电源为应用背景,研究了一种以Buck/Boost作为拓扑结构的数字化双向DC/DC变换器.分析了双向Buck/Boost变换器不同工作模式下的的工作原理和控制方式,研究了影响数字控制系统控制性能的关键参数和数字控制算法的实现方法.最后,以dsP... 以移动电源为应用背景,研究了一种以Buck/Boost作为拓扑结构的数字化双向DC/DC变换器.分析了双向Buck/Boost变换器不同工作模式下的的工作原理和控制方式,研究了影响数字控制系统控制性能的关键参数和数字控制算法的实现方法.最后,以dsPIC33为控制核心设计了一台功率为45 W的实验样机以验证设计的正确性.实验结果证明,系统能良好实现恒压恒流充电和能量双向流动的自由切换. 展开更多
关键词 移动电源 数字控制 双向dc/dc变换器
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用于电动汽车的多重化软开关双向DC/DC变换器的研究 被引量:2
15
作者 王明渝 邓湘鄂 《电子技术应用》 北大核心 2011年第3期68-71,共4页
针对典型的半桥式双向DC/DC变换器拓扑结构特点,利用DCM模式下电感电流反向的特征,采用一种不额外添加半导体器件的软开关技术,减小开关损耗;采用多重化拓扑结构弥补DCM模式下电压、电流纹波大的缺陷;在控制方式上采用电压电流双闭环形... 针对典型的半桥式双向DC/DC变换器拓扑结构特点,利用DCM模式下电感电流反向的特征,采用一种不额外添加半导体器件的软开关技术,减小开关损耗;采用多重化拓扑结构弥补DCM模式下电压、电流纹波大的缺陷;在控制方式上采用电压电流双闭环形式,将共用电压环的输出作为每个基本单元的给定电流,解决了并联结构的均流问题。 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 软开关 非连续导电模式 双闭环 开关损耗
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基于DSP双向DC/DC变换器移相控制算法研究 被引量:2
16
作者 周明 喻寿益 刘胜永 《广西工学院学报》 CAS 2009年第4期53-55,86,共4页
通过对基于DSP移相控制的双向DC/DC变换器控制系统结构的介绍,分析了移相控制算法的实现方法.采用TMS320LF2812 DSP为控制内核,设计出的移相控制的硬件结构和软件程序,实现了对一台12 V直流输入、开关频率为20 kHz,额定功率为1 kW的DC/D... 通过对基于DSP移相控制的双向DC/DC变换器控制系统结构的介绍,分析了移相控制算法的实现方法.采用TMS320LF2812 DSP为控制内核,设计出的移相控制的硬件结构和软件程序,实现了对一台12 V直流输入、开关频率为20 kHz,额定功率为1 kW的DC/DC变换器样机控制,实验结果验证了算法可行性和有效性. 展开更多
关键词 DSP 双向dc/dc变换器 移相控制
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基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器的研究
17
作者 田欣欣 杜力 《时代汽车》 2024年第23期14-16,共3页
针对双向DC/DC变换器在能量双向传输时存在电压电流波动的情况,采用基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器。通过PI控制器加入电流反馈环来抑制在能量传输时所产生的电压电流波动。在LTspice软件和Matlab/Simulink仿真软件中对系统的输出电... 针对双向DC/DC变换器在能量双向传输时存在电压电流波动的情况,采用基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器。通过PI控制器加入电流反馈环来抑制在能量传输时所产生的电压电流波动。在LTspice软件和Matlab/Simulink仿真软件中对系统的输出电压及电流进行了稳定性分析。从而实现基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器的电路设计,PI控制器设计、以及系统的开闭环仿真。 展开更多
关键词 Cuk电路 双向dc/dc转换器 蓄电池充电 PI控制
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双向DC/DC变换器在电动汽车中的应用 被引量:4
18
作者 武红玉 《河南科技》 2015年第2期58-60,共3页
通过几种常用拓扑结构的分析,针对硬开关技术带来的问题,本文提出一种全桥串联谐振双向DC/DC变换器,分析了该变换器的工作原理,简化了电压源负载交流电路,为开关管的零电压开通,零电流关断实现提供理论依据。该变换器减少了变换器的体... 通过几种常用拓扑结构的分析,针对硬开关技术带来的问题,本文提出一种全桥串联谐振双向DC/DC变换器,分析了该变换器的工作原理,简化了电压源负载交流电路,为开关管的零电压开通,零电流关断实现提供理论依据。该变换器减少了变换器的体积和重量,并且减少了系统的电磁干扰。 展开更多
关键词 串联谐振 双向dc/dc变换器 零电压 零电流
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一种应用于电动汽车的双向DC/DC变换器研究 被引量:5
19
作者 陈灵敏 《通信电源技术》 2009年第4期11-13,共3页
分析和比较了四种非隔离型双向DC/DC变换器的拓扑结构。针对目前广泛使用的混合动力电动汽车存在的环保问题和电池性能问题设计了一种双向DC/DC变换器—两相交错双向DC/DC变换器,论述了其工作原理,并通过一台3 000W的样机验证了理论的... 分析和比较了四种非隔离型双向DC/DC变换器的拓扑结构。针对目前广泛使用的混合动力电动汽车存在的环保问题和电池性能问题设计了一种双向DC/DC变换器—两相交错双向DC/DC变换器,论述了其工作原理,并通过一台3 000W的样机验证了理论的正确性。 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 电动汽车 交错控制
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一种变压器隔离的双向DC/DC变换器交流小信号模型
20
作者 王崇武 李宏 《鱼雷技术》 2010年第1期62-67,共6页
变压器隔离的双向DC/DC变换器是混合电动系统中的关键组成部分,由于开关效应引起的非线性特征,使得理论分析与设计双向DC/DC变换器控制系统非常困难。基于双时间尺度理论与状态空间平均法,提出了一种变压器隔离的双向DC/DC变换器的小信... 变压器隔离的双向DC/DC变换器是混合电动系统中的关键组成部分,由于开关效应引起的非线性特征,使得理论分析与设计双向DC/DC变换器控制系统非常困难。基于双时间尺度理论与状态空间平均法,提出了一种变压器隔离的双向DC/DC变换器的小信号线性模型。根据双时间尺度分解理论,把描述双向DC/DC变换器系统的分段线性方程组分解为快变和慢变子系统,消除慢变子系统中的快变变量得到降阶的慢变子系统。在一个开关周期中,把慢变子系统方程组变换为一个统一的平均值方程,平均值变量分解为一个直流分量与线性的交流小信号变量,直流方程确定了小信号系统的工作点,交流小信号方程是线性的,这使得线性系统理论适用于在一个直流工作点分析、设计非线性的双向DC/DC变换器的控制系统。 展开更多
关键词 混合电动系统 平均值法 双向dc/dc变换器 双时间尺度 状态空间平均法 小信号线性模型
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