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基于双重移相控制的双有源桥DC-DC变换器最小回流功率优化控制
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作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 徐虎 章国光 袁雷 徐岸非 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期193-202,共10页
为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性... 为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性求解实现回流功率最小化的最优移相比组合,由此提出最小回流功率优化方案及相应的控制策略。基于所提控制策略搭建实验样机,分析该方案的动态特性并对其与单移相控制、传统双重移相优化控制下的稳态特性包括回流功率、效率分析。所提优化控制的可行性和有效性在实验结果中得到了验证。 展开更多
关键词 双有源桥dc-dc变换器 回流功率 双重移相控制 KKT条件法 零电压开通
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基于双重移相控制的双向全桥DC-DC变换器最小回流功率分段优化控制 被引量:4
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作者 孙标广 李静争 张迁迁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1263-1272,共10页
双向全桥DC-DC变换器以其重量轻、高功率密度、能量双向流动等优点成为直流微电网中不可或缺的一部分。但双向全桥DC-DC变换器在传统的单重移相控制下存在回流功率和电流应力等问题,尤其当输入电压和输出电压不匹配时,回流功率和电流应... 双向全桥DC-DC变换器以其重量轻、高功率密度、能量双向流动等优点成为直流微电网中不可或缺的一部分。但双向全桥DC-DC变换器在传统的单重移相控制下存在回流功率和电流应力等问题,尤其当输入电压和输出电压不匹配时,回流功率和电流应力会显著增加。针对输入电压和输出电压不匹配的情况,该文提出了一种双向全桥DC-DC变换器在双重移相下的最小回流功率控制策略。该控制策略通过对回流功率进行分段优化,得到了变换器在不同传输功率范围下的最优移相角。通过将所提控制策略和传统的双重移相控制进行对比分析,发现该文所提控制策略具有更小的回流功率和电流应力,提升了变换器的效率。最后基于所提控制策略搭建了实验样机,实验结果验证了控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双向全桥dc-dc变换器 双重移相控制 最小回流功率 电流应力 直流微电网
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直流微电网双向DC-DC变换器的自耦PI控制方法
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作者 唐钰淇 曾喆昭 卢元煦 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期200-207,共8页
针对分布式电源功率波动与负载扰动引起母线电压波动问题,以直流微电网储能单元双向DC-DC变换器为研究对象,提出一种基于自耦PID控制理论的自耦PI控制策略。该方法引入一个虚拟电流控制量,并将电压通道和电流通道的内部动态与外部扰动... 针对分布式电源功率波动与负载扰动引起母线电压波动问题,以直流微电网储能单元双向DC-DC变换器为研究对象,提出一种基于自耦PID控制理论的自耦PI控制策略。该方法引入一个虚拟电流控制量,并将电压通道和电流通道的内部动态与外部扰动分别定义为两个总扰动,从而将直流微电网系统分解为外环电压控制与内环电流控制,再根据自耦PID控制理论思想,分别设计内外环的自耦PI控制器。仿真结果表明了该控制方法可以实现对直流微电网储能系统的有效控制,不仅具有快的响应速度,良好的抗扰动能力,而且在光伏单元输出功率波动、负载波动以及电容与电感参数波动等情况下,都具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 直流微电网 双向dc-dc变换器 母线电压 自耦PID控制 速度因子
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基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断 被引量:6
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作者 王福忠 任淯琳 +1 位作者 张丽 王丹 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期118-126,共9页
目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输... 目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输出电气参数变化,从而确定变换器不同元件故障时对应的故障特征参数;其次,构建改进的LSTM-SVM双向DC-DC电力变换器故障诊断组合模型,在LSTM中添加Mogrifier门机制,提高LSTM提取时间序列原始数据中微弱特征的能力;最后,由于传统LSTM的末端分类器为Softmax,其主要解决单一元件诊断问题,变换器故障类型较多,维数较高,所以采用麻雀搜索算法优化的SVM代替原有的Softmax函数,对LSTM输出的数据进行故障分类,提高故障诊断的准确率。设置双向DC-DC电力变换器充放电两种状态下,包含电解电容、电感和MOSFET单双管故障在内的24组故障,分别采用本文构建的改进的LSTM-SVM和原始的LSTM-SVM双向DC-DC变换器故障诊断模型进行诊断。结果结果表明,改进的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为99.71%,原始的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为88.48%,改进的LSTM-SVM故障诊断模型对各元件的故障诊断正确率均高于原始的LSTM-SVM故障诊断模型的。结论基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型实现了对双向DC-DC电力变换器中的电解电容、电感和MOSFET单双管故障的准确诊断。 展开更多
关键词 双向dc-dc变换器 软故障 改进长短期记忆网络 麻雀搜索 支持向量机 故障诊断
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三电平混合全桥DC-DC变换器回流功率优化控制 被引量:2
5
作者 马帅旗 赵佳瑶 +2 位作者 贺海育 任思嘉 屈博锟 《电子测量技术》 北大核心 2024年第17期71-79,共9页
针对三电平混合全桥双向DC-DC变换器存在的回流功率较大的问题,本文以回流功率最小化为目标,提出了一种基于双重移相控制的回流功率优化控制策略。首先,建立了三电平混合全桥DC-DC变换器的数学模型,分析了变换器回流功率和传输功率的特... 针对三电平混合全桥双向DC-DC变换器存在的回流功率较大的问题,本文以回流功率最小化为目标,提出了一种基于双重移相控制的回流功率优化控制策略。首先,建立了三电平混合全桥DC-DC变换器的数学模型,分析了变换器回流功率和传输功率的特性关系;然后,以回流功率作为目标函数,通过KKT条件法将不同模式的等式和不等式约束条件转换为约束函数,并构建拉格朗日多项式函数求最佳移相比组合;最后,为提高系统动态响应的快速性,采用了环内直接功率控制方法,实现了变换器在面对突发情况时系统能迅速实现动态响应。仿真结果表明,在输入电压和负载突变时,本文提出的改进优化控制策略可以有效减小回流功率,提高系统的动态响应性能。 展开更多
关键词 双向dc-dc变换器 双重移相控制 最小回流功率 KKT
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混合控制双向L-LLC谐振变换器同步整流策略研究 被引量:1
6
作者 陈俊霖 董纪清 +2 位作者 孟昭鑫 李祖源 张永祥 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第3期27-35,共9页
分布式新能源储能应用中,混合控制是拓宽L-LLC谐振变换器宽范围电压增益的有效手段,而多管并联同步整流技术是减小开关器件通态损耗、提高效率的主要途径。本文分析混合控制中不同工作模式下变换器工作模态,得出整流侧电流总处于断续状... 分布式新能源储能应用中,混合控制是拓宽L-LLC谐振变换器宽范围电压增益的有效手段,而多管并联同步整流技术是减小开关器件通态损耗、提高效率的主要途径。本文分析混合控制中不同工作模式下变换器工作模态,得出整流侧电流总处于断续状态,且不同控制方式下同步整流驱动时序与逆变侧开关时序配合需求不同,进而提出一种逆变侧开关时序与外部检测整流侧电流相结合的同步整流控制策略。相较于其他控制策略,所提方法无需复杂的外部检测电路,控制方法简单且不易受杂散参数影响,适用于宽范围、大电流应用场合下的双向变换器。最后,搭建了一台高压侧280~430 V、低压侧36~54 V、正向传输功率2.5 kW、反向传输功率2 kW的实验样机对所提方法进行验证,实验结果表明所提同步整流控制策略的可行性及可靠性。 展开更多
关键词 双向dc-dc变换器 宽范围 大电流 混合控制 同步整流
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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 被引量:1
7
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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Boost推挽式双向DC/DC变换器的效率最优运行区间分析
8
作者 孟宪慧 张纯江 +2 位作者 赵策 郭忠南 阚志忠 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第6期24-34,共11页
为了提高Boost推挽式双向DC/DC变换器的传输效率,本文通过对变换器工作特性的分析,推导出了其效率最高的运行区间。首先根据系统工作过程中驱动信号占空比和移相比的关系,提出变换器的12种工作模式,详细分析了每种模式的传输电感电流有... 为了提高Boost推挽式双向DC/DC变换器的传输效率,本文通过对变换器工作特性的分析,推导出了其效率最高的运行区间。首先根据系统工作过程中驱动信号占空比和移相比的关系,提出变换器的12种工作模式,详细分析了每种模式的传输电感电流有效值、功率传输特性、回流功率、软开关特性。其次,根据驱动信号占空比D和初、次级移相角φ的关系推导出能够使变换器实现全负载范围内软开关、无回流功率运行的工作区间,从而使系统传输效率达到最优。最后,搭建实验平台,验证了所推导结论的正确性,为Boost推挽式双向DC/DC变换器的电路参数和控制参数的设计提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 推挽式 双向DC/DC变换器 效率最优 回流功率 PWM加移相控制
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基于QFSK调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法 被引量:3
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作者 祝贺 谢志远 +2 位作者 曹旺斌 胡正伟 白宗龙 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期171-180,共10页
传统电力线通信方案的硬件设计较为复杂。DC-DC变换器具有发送数据的潜能,可进行功率/数据复合传输。文中提出一种基于四进制频移键控(QFSK)调制的电力电子开关调制方案,通过调制开关频率将数据信息嵌入原始脉宽调制(PWM)信号中,使得电... 传统电力线通信方案的硬件设计较为复杂。DC-DC变换器具有发送数据的潜能,可进行功率/数据复合传输。文中提出一种基于四进制频移键控(QFSK)调制的电力电子开关调制方案,通过调制开关频率将数据信息嵌入原始脉宽调制(PWM)信号中,使得电压纹波携带数据的频率特征;再通过基于滑动离散傅里叶变换的解调方案实现数据接收,最终实现功率/数据的同步传输。首先,证明了PWM信号与电压纹波频率一致的关系;然后,给出数据调制与解调的方案;以负载突变工况为例,通过对Buck变换器建模,分析功率变换暂态过程对通信的干扰影响;最后,搭建由两个Buck变换器组成的实验平台,验证了所提方案可实现20 kbit/s的通信速率;并以光伏优化器为应用背景,验证了所提方案的有效性。 展开更多
关键词 dc-dc变换器 功率/数据复合传输 通信速率 四进制频移键控(QFSK)调制 电力电子开关
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基于联合功率量/载波调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法 被引量:1
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作者 祝贺 谢志远 +2 位作者 曹旺斌 胡正伟 白宗龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期5680-5692,I0020,共14页
DC-DC变换器可以同时进行功率变换和数据传输。针对较低通信速率限制功率/数据复合传输(power/data multiplexing transmission,PDMT)应用的难题,提出一种联合功率量/载波调制(joint power/carrier modulation,JPCM)的新方案。与传统二... DC-DC变换器可以同时进行功率变换和数据传输。针对较低通信速率限制功率/数据复合传输(power/data multiplexing transmission,PDMT)应用的难题,提出一种联合功率量/载波调制(joint power/carrier modulation,JPCM)的新方案。与传统二进制PDMT方案不同,JPCM同时对功率量/载波进行2FSK调制,实现两种数据并行传输,可以看作一种四进制FSK,有效提高通信速率。相较于传统四进制PDMT方案,JPCM方案解调环节所需带通滤波器数目可减少一半,且软件开销更低。首先,证明PDMT在理论上的可行性;然后,根据4种不同电压纹波频率配置不同码元,并设计了包含高低数据位调制的JPCM和基于滑动傅里叶变换的数据解调方案;此外,重点分析输出参考电压突变对通信的影响,动态调整阈值可有效抑制误码;最后,搭建一个由2个Buck变换器并联的实验装置,实验结果表明在稳态、负载突变和输出参考电压突变的工况下,JPCM方案均能实现20 kb/s的通信速率,验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 dc-dc变换器 功率/数据复合传输(PDMT) 并行传输 通信速率 联合功率量/载波调制(JPCM)
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光储隔离型三端口DC-DC变换器线性自抗扰控制
11
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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基于非线性扰动观测的储能双向DC-DC变换器非奇异终端滑模控制策略 被引量:5
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作者 苏泳 陈艳峰 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1523-1531,共9页
在光储直流微电网系统中,储能双向DC-DC变换器在储能设备与直流母线之间起着关键的接口作用,其在光伏输出功率及负载大信号扰动下的性能优劣至关重要,将直接影响着直流母线电压的稳定运行。为此,提出了一种基于非线性扰动观测器(nonline... 在光储直流微电网系统中,储能双向DC-DC变换器在储能设备与直流母线之间起着关键的接口作用,其在光伏输出功率及负载大信号扰动下的性能优劣至关重要,将直接影响着直流母线电压的稳定运行。为此,提出了一种基于非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)的非奇异终端滑模控制策略。首先采用基于微分几何理论的精确反馈线性化方法,将双向DC-DC变换器系统的状态空间模型转化为布鲁诺夫斯基标准式,并利用非线性扰动观测器对系统扰动量进行估计和补偿。在此基础上设计非奇异终端滑模控制器,并根据李雅普诺夫稳定性理论,证明所提控制策略的稳定性;进而分析所提控制策略的收敛性。最后,通过仿真验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明,与文献中典型非线性控制策略相比,本文所提控制策略在光伏输出功率和负载有较大扰动时响应时间较快,并具有电压过充小、稳态误差小的优点。 展开更多
关键词 直流微网 双向dc-dc变换器 非奇异终端滑模控制 非线性扰动观测器
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基于双重移相控制的双向全桥DC-DC变换器动态建模与最小回流功率控制 被引量:95
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作者 程红 高巧梅 +2 位作者 朱锦标 杨小康 王聪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期245-253,共9页
通过分析双重移相控制下双向全桥DC-DC变换器的软开关约束条件及功率传输特性,提出了满足软开关条件的基于最小回流功率的双重移相控制策略,建立了双重移相控制下变换器的动态小信号模型。最后,通过实验样机,分析了基于最小回流功率双... 通过分析双重移相控制下双向全桥DC-DC变换器的软开关约束条件及功率传输特性,提出了满足软开关条件的基于最小回流功率的双重移相控制策略,建立了双重移相控制下变换器的动态小信号模型。最后,通过实验样机,分析了基于最小回流功率双重移相控制策略的变换器动态和稳态特性,对动态模型和最小回流功率控制策略进行了验证。实验结果表明了采用基于最小回流功率控制对提高变换器效率的有效性。 展开更多
关键词 双重移相控制 双向全桥dc-dc变换器 软开关 回流功率 效率
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双向全桥DC-DC变换器回流功率优化的双重移相控制 被引量:79
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作者 张勋 王广柱 +1 位作者 商秀娟 王婷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期1090-1097,共8页
隔离式双向全桥DC-DC变换器(isolated bidirectional dual-active-bridge DC-DC converter,IBDC)采用单移相控制时会产生较大的回流功率和电流应力,导致损耗增加。该文通过建立IBDC采用单和双重移相控制时的输出功率及回流功率数学模型... 隔离式双向全桥DC-DC变换器(isolated bidirectional dual-active-bridge DC-DC converter,IBDC)采用单移相控制时会产生较大的回流功率和电流应力,导致损耗增加。该文通过建立IBDC采用单和双重移相控制时的输出功率及回流功率数学模型,推导出回流功率与移相比及输入/输出电压调节比之间的数学关系,提出一种以回流功率最小为目标的双重移相回流功率优化控制策略。该控制策略根据传输功率及输入/输出电压调节比所处的不同范围,采用分段优化方法,得出各范围内的最优内移相比。通过仿真计算,对比研究该优化策略与单移相控制下的回流功率曲线。文中给出详细的优化控制算法和系统控制方案,并基于该方案设计制作实验样机。实验结果验证了所提出双重移相回流功率最优控制策略的有效性与可行性。 展开更多
关键词 双向dc-dc变换器 移相控制 回流功率 最优控制 高频变压器
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双重移相控制的双向全桥DC-DC变换器及其功率回流特性分析 被引量:181
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作者 赵彪 于庆广 孙伟欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期43-50,共8页
为了减小双向全桥DC-DC变换器的功率环流,分析传统移相控制中存在的功率回流现象,并分析回流功率对提高功率环流和电流应力所起的作用。在此基础上,提出一种双重移相控制方法。相比传统移相控制,该方法不仅具有更小的功率环流和电流应力... 为了减小双向全桥DC-DC变换器的功率环流,分析传统移相控制中存在的功率回流现象,并分析回流功率对提高功率环流和电流应力所起的作用。在此基础上,提出一种双重移相控制方法。相比传统移相控制,该方法不仅具有更小的功率环流和电流应力,同时扩大了传输功率的调节范围,增强了功率调节的灵活性。详细介绍和分析双重移相控制的工作原理,给出变换器的工作模态分析,建立传输功率及回流功率的数学模型,并对比双重移相控制和传统移相控制的控制性能。最后,通过实验结果验证了双重移相控制的优越性。 展开更多
关键词 双向直流变换器 移相控制 功率环流 回流功率
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一种全功率范围零电压开通的电流型双向隔离DC-DC变换器 被引量:9
16
作者 孙孝峰 吴晓颖 +2 位作者 申彦峰 崔明勇 李昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2282-2292,共11页
针对传统电流型双向变换器存在的低压侧开关高电压尖峰和硬开关现象,提出一种可在全功率范围内实现实际零电压开通(ZVS)的电流型双向隔离DC-DC变换器。该变换器的一次侧Boost半桥能有效抑制开关管的高电压尖峰;二次侧为两个有源半桥并联... 针对传统电流型双向变换器存在的低压侧开关高电压尖峰和硬开关现象,提出一种可在全功率范围内实现实际零电压开通(ZVS)的电流型双向隔离DC-DC变换器。该变换器的一次侧Boost半桥能有效抑制开关管的高电压尖峰;二次侧为两个有源半桥并联,通过调整二次侧桥内移相角可改变实现ZVS的反向电流的大小。该变换器通过采用混合移相+脉宽调制(PWM)控制,可使所有开关管在全功率范围内实现实际ZVS。首先,介绍变换器的工作原理;然后,详细分析变换器的功率传输特性和软开关特性;最后,搭建一台30~60V输入、400V/2.5A的实验样机,验证了所提变换器及其控制策略的优势。 展开更多
关键词 宽输入电压范围 电流型双向隔离dc-dc变换器 移相+PWM控制 零电压开通
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恒功率负载下DC-DC双向变换器分岔现象研究 被引量:3
17
作者 张勇 徐瑞东 +2 位作者 李涛 徐善玉 王龙 《工矿自动化》 北大核心 2016年第2期61-66,共6页
研究了基于多级功率变换器下的直流微网结构,提出恒功率负载研究方法,建立了直流微网简化模型;根据简化模型,建立了DC-DC双向变换器在不连续运行模式下的离散映射,给出了系统稳定运行状态下迭代方程和反馈系数的计算公式;根据迭代方程... 研究了基于多级功率变换器下的直流微网结构,提出恒功率负载研究方法,建立了直流微网简化模型;根据简化模型,建立了DC-DC双向变换器在不连续运行模式下的离散映射,给出了系统稳定运行状态下迭代方程和反馈系数的计算公式;根据迭代方程得出电压与反馈系数的分岔波形图。电路仿真和实验结果表明,随着反馈系数的增大,系统将从稳定状态到分岔状态并逐渐过渡到混沌状态。 展开更多
关键词 直流微网 双向变换器 功率负载 离散映射 分岔
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一种适合宽范围输出的双向DC-DC变换器 被引量:3
18
作者 袁义生 卢梓意 刘伟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期152-161,共10页
提出一种适合宽范围输出的双向DC-DC变换器。该变换器结构与传统LLC双向DC-DC变换器类似,但通过开关管复用以及将谐振电感增加绕组复用为一个反激变压器,构造了多种工作模式。变换器采用PWM调制,正向功率传输时有中、低两种电压增益模式... 提出一种适合宽范围输出的双向DC-DC变换器。该变换器结构与传统LLC双向DC-DC变换器类似,但通过开关管复用以及将谐振电感增加绕组复用为一个反激变压器,构造了多种工作模式。变换器采用PWM调制,正向功率传输时有中、低两种电压增益模式,反向功率传输时有高、中、低三种电压增益模式,所有模式中均可实现全负载范围内的软开关状态。对各模式的工作原理、增益公式推导进行了详细的描述。最后以满足4-5节12 V蓄电池的充放电为前提,给出变换器设计和控制方法,并搭建了相应参数的实验样机。实验结果验证了该变换器分析的有效性。 展开更多
关键词 双向dc-dc变换器 宽范围 多模式 谐振 软开关
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基于ZVS的双向全桥DC-DC变换器最小回流功率双重移相分段控制 被引量:10
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作者 孙标广 李静争 +2 位作者 张迁迁 杨泽昆 邓旭哲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期39-48,共10页
双向全桥DC-DC(DAB)变换器在直流微电网作为可再生能源与储能设备的能量传输环节,通过实现零电压开关(ZVS)和最小回流功率,可显著地提升DAB变换器的性能,从而提高直流微电网的稳定性。但同时实现ZVS和最小回流功率控制在理论上是相互制... 双向全桥DC-DC(DAB)变换器在直流微电网作为可再生能源与储能设备的能量传输环节,通过实现零电压开关(ZVS)和最小回流功率,可显著地提升DAB变换器的性能,从而提高直流微电网的稳定性。但同时实现ZVS和最小回流功率控制在理论上是相互制约的。针对这一问题,该文提出一种基于ZVS的最小回流功率双重移相分段控制策略。通过对双重移相下的传输功率进行分段,前段将ZVS作为约束条件,得到基于ZVS条件下的最小回流功率控制策略,后段通过KKT条件法实现在给定传输功率下的最小回流功率控制策略。通过将所提控制策略和传统的双重移相控制对比分析,发现所提控制策略具有更小的回流功率和电流应力,提高了变换器的性能。最后,基于所提控制策略搭建实验样机,验证了控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双向全桥dc-dc变换器 双重移相控制 回流功率 零电压开关(ZVS) KKT条件法
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基于输入电压前馈的双向有源桥DC-DC变换器虚拟功率控制方法 被引量:14
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作者 宋文胜 杨柯欣 +1 位作者 安峰 蒋蔚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期6491-6502,共12页
针对电力电子变压器前级单相脉冲整流器直流侧电压含有二倍电网频率脉动的现象,该文以电力电子变压器中的双向有源桥式DC—DC变换器为研究对象,研究在输入电压脉动情况下变换器输入与输出之间的关系。首先通过变换器的小信号模型,分别... 针对电力电子变压器前级单相脉冲整流器直流侧电压含有二倍电网频率脉动的现象,该文以电力电子变压器中的双向有源桥式DC—DC变换器为研究对象,研究在输入电压脉动情况下变换器输入与输出之间的关系。首先通过变换器的小信号模型,分别针对输出电压开环和闭环控制情况,揭示输入电压脉动情况下输入与输出电压之间的定量关系。为了抑制输出电压脉动,提出一种基于的输入电压前馈的虚拟功率控制方法,并且选取虚拟功率控制方法和输入电压前馈的PI闭环控制与之对比。在基于TMS320F28335控制器的实物实验平台上,对理论分析和抑制算法进行实验验证。实验结果表明:在输入电压脉动情况下,输入与输出电压之间的定量关系描述正确,并且传统电压闭环对输出脉动的影响很小,与虚拟功率控制方法和输入电压前馈的PI闭环控制相比,所提出的输入电压前馈的虚拟功率控制方法能更加有效地抑制输出电压脉动,并且在输入电压突变和负载突变时也具有最优的动态性能。 展开更多
关键词 输入电压脉动 双向有源桥式DC—DC变换器 小信号模型 电压前馈 虚拟功率控制 输出电压脉动抑制
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