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开关缓冲电容与死区效应对双有源桥式变换器传输功率影响 被引量:6
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作者 刘海洋 崔淑梅 孙赫阳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期727-737,共11页
为了精确地反映死区时间对双有源桥式变换器(dual active bridge,DAB)移相角偏移与传输功率的影响,将缓冲电容的作用引入到DAB死区效应的分析中。通过设定最优死区时间将电感电流过零点排除在死区时段之外,降低了不同电压模式下死区过... 为了精确地反映死区时间对双有源桥式变换器(dual active bridge,DAB)移相角偏移与传输功率的影响,将缓冲电容的作用引入到DAB死区效应的分析中。通过设定最优死区时间将电感电流过零点排除在死区时段之外,降低了不同电压模式下死区过程分析的难度,并得到一个更精确的DAB移相角与传输功率的模型。结果表明:应用该模型能够准确地计算出DAB任意工况下的静态工作点,从而提高DAB小信号建模的精度。 展开更多
关键词 双有源桥式变换器 死区效应 开关缓冲电容 移相角偏移 传输功率 静态工作点
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基于耦合滤波电感的电流源型双有源桥式直流变换器的研究 被引量:1
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作者 赖臻 曾君 刘俊峰 《电源学报》 北大核心 2025年第2期11-20,共10页
应用于储能系统的电流源型双有源桥式变换器往往存在电流应力大、软开关范围受限等问题,限制了变换器的效率和功率密度。针对此问题,结合耦合电感技术,提出1种储能侧电流纹波小且软开关范围宽的电流源型双有源桥式变换器。变换器的储能... 应用于储能系统的电流源型双有源桥式变换器往往存在电流应力大、软开关范围受限等问题,限制了变换器的效率和功率密度。针对此问题,结合耦合电感技术,提出1种储能侧电流纹波小且软开关范围宽的电流源型双有源桥式变换器。变换器的储能侧由2个并联的电流源型全桥构成,可有效减小储能侧开关管的电流应力。通过调节储能侧并联全桥间的移相,可减小储能侧电流纹波;通过合理设计耦合滤波电感,得到足够大的互感电流以满足开关管的软开关条件。详细介绍了变换器的工作原理和稳态分析,并设计了400W的实验样机,实验结果进一步验证了所提变换器的优越性和可行性。 展开更多
关键词 双有源桥式变换器 耦合电感 交错技术 软开关
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基于卡尔曼滤波器及深度强化学习的双有源全桥变换器控制策略 被引量:3
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作者 武涵 贾燕冰 +2 位作者 韩肖清 石俊逸 孟祥齐 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期714-724,I0026,共12页
高比例的新能源以及随机性负载大量接入微电网,其不确定性带来的大扰动对直流母线电压的稳定性造成不良影响。为了实现大扰动下快速、自适应的电压调节,针对双有源桥式DC-DC变换器(dualactivebridge,DAB)提出了一种基于卡尔曼滤波器(Kal... 高比例的新能源以及随机性负载大量接入微电网,其不确定性带来的大扰动对直流母线电压的稳定性造成不良影响。为了实现大扰动下快速、自适应的电压调节,针对双有源桥式DC-DC变换器(dualactivebridge,DAB)提出了一种基于卡尔曼滤波器(Kalmanfilter,KF)及深度强化学习的新型复合控制策略。设计了基于Actor-Critic架构的深度确定性策略梯度强化学习智能体,采用KF的最佳观测结果作为前馈补偿提高输出电压调节的准确性,通过在线学习自动调整DAB变换器的控制参数,保证直流变换器在面临系统各种扰动问题时均保持稳定,最后通过仿真和实验验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 有源桥式DC-DC变换器 深度强化学习 DDPG智能体 卡尔曼滤波器 大扰动
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双重移相控制与传统移相控制相结合的双有源桥式DC-DC变换器优化控制策略 被引量:58
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作者 吴俊娟 孟德越 +2 位作者 申彦峰 沈虹 孙孝峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第19期97-105,共9页
为减小双有源桥式DC-DC变换器的功率损耗,提出一种双重移相加传统移相控制的优化控制策略,保证漏感电流有效值最小,同时使得所有开关管实现零电压开通(ZVS)软开关。首先分析变换器在传统移相和双重移相下的传输功率特性和软开关范围。... 为减小双有源桥式DC-DC变换器的功率损耗,提出一种双重移相加传统移相控制的优化控制策略,保证漏感电流有效值最小,同时使得所有开关管实现零电压开通(ZVS)软开关。首先分析变换器在传统移相和双重移相下的传输功率特性和软开关范围。在此基础上,通过建立漏感电流有效值、传输功率及软开关条件的数学模型,得出一条最优控制轨迹。该轨迹确保变换器工作于最小电流有效值状态且可以实现ZVS软开关,从而显著减小系统的导通损耗和开关损耗,实现了双有源桥变换器的优化控制。实验结果验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。 展开更多
关键词 有源桥式DC-DC变换器 重移相控制 电流有效值 优化控制
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电流型双有源桥式双向DC-DC变换器的建模与解耦控制 被引量:6
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作者 王归新 肖波涛 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期71-79,共9页
对于电流型双有源桥式双向DC-DC变换器,分析了其工作原理与稳态特性。通过列出变换器半周期内的状态方程,对变换器进行小信号建模并推导出系统传递函数。由于系统在进行闭环控制时移相角与占空比之间的相互耦合会降低系统动态性能,因此... 对于电流型双有源桥式双向DC-DC变换器,分析了其工作原理与稳态特性。通过列出变换器半周期内的状态方程,对变换器进行小信号建模并推导出系统传递函数。由于系统在进行闭环控制时移相角与占空比之间的相互耦合会降低系统动态性能,因此需要采用解耦控制来解除二者之间的相互耦合,进而提出了一种稳态解耦控制策略。一方面通过建立相对增益矩阵来分析控制量与被控制量间的匹配关系来设计控制器,另一方面基于系统稳态过程增益矩阵得到系统稳态解耦矩阵,2个回路的相互影响通过加入系统稳态解耦矩阵而大大降低。最后通过仿真与实验对所提控制策略的有效性和合理性进行了验证。 展开更多
关键词 电流型有源桥式向DC-DC变换器 状态方程 小信号建模 解耦控制
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基于双有源桥式DC-DC变换器的电力电子牵引变压器的电压平衡控制 被引量:32
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作者 杨景熙 刘建强 +1 位作者 张捷频 郑琼林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第A01期119-127,共9页
提出一种基于双有源桥式(DAB)DC-DC变换器的电力电子牵引变压器(PETT)的电压平衡控制策略,分析这种控制策略的作用机理,并提出一种PETT的起动控制方法。建立单个DAB的数学模型、DAB并联系统的整体模型以及DAB并联系统的电压平衡控制模型... 提出一种基于双有源桥式(DAB)DC-DC变换器的电力电子牵引变压器(PETT)的电压平衡控制策略,分析这种控制策略的作用机理,并提出一种PETT的起动控制方法。建立单个DAB的数学模型、DAB并联系统的整体模型以及DAB并联系统的电压平衡控制模型,以方便、有效地进行输出电压控制器、输入电压平衡控制器的设计。基于两单元PETT实验平台,开展仿真和实验研究,仿真和实验结果一致,变换器的稳态和动态控制性能良好。仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电力电子牵引变压器 有源桥式DC-DC变换器 电压平衡控制 PETT起动控制
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一种优化电流应力的双有源桥式DC-DC变换器双重移相调制策略 被引量:24
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作者 王仁龙 杨庆新 +2 位作者 操孙鹏 刘鹏 李珊瑚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期274-282,共9页
为了减小双有源桥式(DAB)DC-DC变换器在传统双重移相调制下(DPS)非重载区的电流应力,该文提出一种优化的双重移相(ODPS)调制策略。该优化的双重移相调制通过对内外移相角之间的关系重新约束,将影响电流应力最大的调制系数设置为0来减小... 为了减小双有源桥式(DAB)DC-DC变换器在传统双重移相调制下(DPS)非重载区的电流应力,该文提出一种优化的双重移相(ODPS)调制策略。该优化的双重移相调制通过对内外移相角之间的关系重新约束,将影响电流应力最大的调制系数设置为0来减小电流应力,从而提高变换器整体效率。通过对优化的双重移相调制传输功率、电流应力和回流功率建立数学模型,并与传统DPS进行对比,分析两种移相调制同一传输功率下电流峰值和回流功率。最后通过实验验证了该文提出的优化的双重移相在非重载条件下电流峰值、输出效率等性能的优越性和理论分析正确性。 展开更多
关键词 有源桥式DC-DC变换器 重移相调制 电流应力 回流功率 效率
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含双有源桥式DC-DC变换器的多端直流系统稳定性分析 被引量:7
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作者 刘垚 孔力 +1 位作者 邓卫 裴玮 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第10期10-19,共10页
通过柔性直流技术将多个交直流系统互联形成多端直流系统,是未来电网的重要形态之一。不同电压等级的直流系统可以通过双有源桥式DC-DC变换器接入直流母线。文章建立了含双有源桥式DC-DC变换器的多端直流系统的戴维南等效电路及其状态... 通过柔性直流技术将多个交直流系统互联形成多端直流系统,是未来电网的重要形态之一。不同电压等级的直流系统可以通过双有源桥式DC-DC变换器接入直流母线。文章建立了含双有源桥式DC-DC变换器的多端直流系统的戴维南等效电路及其状态空间小信号模型,提出了适用于多端直流系统的阻抗匹配稳定性分析方法;分析研究了静态工作点、传输线长度、直流电容大小等参数变化对系统稳定性的影响,进一步利用奈奎斯特稳定判据确定系统的稳定边界;并搭建了多端直流系统的仿真模型,通过仿真分析对所提出的稳定性分析方法和结论相应进行了验证。 展开更多
关键词 有源桥式DC-DC变换器 多端直流系统 小信号模型 稳定性分析
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三相双有源桥式直流变换器建模与控制方法 被引量:10
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作者 宋胜利 李卓强 +2 位作者 姚志 陈东 许景慧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第S02期573-585,共13页
作为一种隔离型双向直流变换器,三相双有源桥式(DAB)直流变换器具有电气隔离、高功率密度、宽电压传输范围和易于实现软开关等优点。该文对三相DAB变换器建模和控制方法进行了研究,针对现有的三相直流变换器建模方法精确度不高问题,提... 作为一种隔离型双向直流变换器,三相双有源桥式(DAB)直流变换器具有电气隔离、高功率密度、宽电压传输范围和易于实现软开关等优点。该文对三相DAB变换器建模和控制方法进行了研究,针对现有的三相直流变换器建模方法精确度不高问题,提出基于二阶广义状态空间平均法的三相DAB模型,并且提出基于内点法的电流有效值优化调制策略,在此基础上提出优化限幅的闭环控制方法,从而改善系统的动态响应。最后,采用Matlab/Simulink和PLECS联合仿真证明所提模型的精确性,搭建了一个1.1kW的三相DAB直流变换器实验平台。实验结果表明,当输出电压指令v2ref从60V突变至80V时,传统的闭环方法需要31ms恢复稳定,该文所提闭环控制方法18ms就可以重新达到稳定状态稳定运行,大大加快了系统的动态响应。 展开更多
关键词 三相有源桥式直流变换器 电流有效值优化调制策略 广义状态空间平均法 优化限幅环
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电力电子牵引变压器功率平衡控制方法研究 被引量:9
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作者 刘建强 符里 +2 位作者 杨景熙 杜会谦 裴春兴 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期44-53,共10页
电力电子牵引变压器PETT(Power Electronic Traction Transformer)与传统工频牵引变压器相比具有体积小、质量轻、效率高等优点。针对采用级联H桥和双有源桥式DAB(Dual Active Bridge)变换器的PETT主电路拓扑,首先对级联H桥进行数学建... 电力电子牵引变压器PETT(Power Electronic Traction Transformer)与传统工频牵引变压器相比具有体积小、质量轻、效率高等优点。针对采用级联H桥和双有源桥式DAB(Dual Active Bridge)变换器的PETT主电路拓扑,首先对级联H桥进行数学建模分析,在此基础上,提出一种基于平均电压调节的直流电压平衡控制方法。同时,通过分析并联输出DAB变换器传输功率不平衡的影响因素,得出其功率平衡原理,进而提出一种基于平均输出电流调节的均流控制方法。构建PETT系统仿真模型,对所提出的级联H桥直流电压平衡控制方法以及并联输出DAB变换器均流控制方法进行仿真研究。设计并搭建2个功率单元组成的PETT实验平台,对上述控制方法进行实验研究。仿真和实验结果相符,验证所提出控制方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 电力电子牵引变压器 功率平衡控制 级联H桥 直流电压平衡控制 双有源桥式变换器 输出均流控制
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电力电子牵引变压器多模块载波移相同步控制策略研究 被引量:4
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作者 赵帅 刘建强 +2 位作者 陈少勇 艾宇 史芸铭 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期37-44,共8页
电力电子牵引变压器是下一代高能效牵引传动系统的核心部件,现有采用分布式控制系统的电力电子牵引变压器由于通信时延导致载波同步时PWM脉冲异常,进而造成电感电流突变问题。针对此问题,对基于双有源桥式变换器的电力电子牵引变压器PW... 电力电子牵引变压器是下一代高能效牵引传动系统的核心部件,现有采用分布式控制系统的电力电子牵引变压器由于通信时延导致载波同步时PWM脉冲异常,进而造成电感电流突变问题。针对此问题,对基于双有源桥式变换器的电力电子牵引变压器PWM脉冲异常的产生机理进行分析,提出一种电力电子牵引变压器多模块载波移相同步控制策略,通过实时触发SCL时钟来消除同步信号的通信延时误差,在此基础上给出同步频率的设定原则,进一步消除同步偏差。所提出的多模块载波移相同步控制策略能够可靠地产生PWM驱动脉冲,保证电力电子牵引变压器各模块载波同步正常。构建系统仿真模型,对所提出的多模块载波移相同步控制策略进行仿真研究。设计并搭建五单元电力电子牵引变压器试验平台,对上述控制策略进行试验研究。仿真与试验结果一致,验证本文所提出的电力电子牵引变压器多模块载波移相同步控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电力电子牵引变压器 双有源桥式变换器 分布式控制系统 载波移相 载波同步
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电力电子牵引变压器无电流传感器均流控制方法研究 被引量:5
12
作者 刘建强 符里 +2 位作者 杨景熙 齐洪峰 于博轩 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期45-52,共8页
选用级联H桥变换器和双有源桥式变换器的电力电子牵引变压器存在直流电压平衡控制和输出电流均衡控制问题,即功率平衡控制问题。针对此问题,本文提出一种功率平衡控制策略,该控制策略由电压平衡控制方法和基于双有源桥式变换器的无电流... 选用级联H桥变换器和双有源桥式变换器的电力电子牵引变压器存在直流电压平衡控制和输出电流均衡控制问题,即功率平衡控制问题。针对此问题,本文提出一种功率平衡控制策略,该控制策略由电压平衡控制方法和基于双有源桥式变换器的无电流传感器均流控制方法两部分组成。其中,所提出的无电流传感器均流控制方法依据双有源桥式变换器的功率表达式得出,该方法使用计算电流值替代实际电流值来完成均流控制。构建系统仿真模型,对所提出的功率平衡控制策略进行了仿真研究。设计并搭建了两个功率单元组成的实验平台,对上述控制策略进行了实验研究。仿真与实验结果一致,验证了本文所提出的电压平衡控制方法及无电流传感器均流控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电力电子牵引变压器 功率平衡控制策略 双有源桥式变换器 均流控制
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