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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
1
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。
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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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职称材料
基于新扩展移相双有源全桥变换器降压-升压模式下电流应力优化
2
作者
陶海军
王宏祎
杨乃通
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期1585-1595,共11页
为降低双有源全桥变换器在降压-升压模式下的电流应力,提出一种基于新扩展移相调制的电流应力优化控制策略.首先,将变压器两端输出高电平电压之间移相量定义为外移相角,再对比分析降压-升压模式下内移相角在变压器不同侧时变换器的工作...
为降低双有源全桥变换器在降压-升压模式下的电流应力,提出一种基于新扩展移相调制的电流应力优化控制策略.首先,将变压器两端输出高电平电压之间移相量定义为外移相角,再对比分析降压-升压模式下内移相角在变压器不同侧时变换器的工作特性,根据移相角之间的关系划分为3种工作模态,得到电流应力表达式和功率模型.然后,对比分析得到优化工作模式,利用拉格朗日乘数法算法获取电流应力最优的相移组合.最后,搭建实验平台在降压-升压模式下对变换器进行验证,实验结果表明电流应力优化控制策略显著降低变换器在降压-升压模式下的电流应力.
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关键词
双有源全桥
新
扩展移相
降压-升压模式
电流应力优化
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职称材料
CLLC谐振变换器调频-扩展移相控制研究
被引量:
1
3
作者
文伟仲
舒杰
+2 位作者
王浩
王志明
江才俊
《新能源进展》
2021年第4期311-317,共7页
CLLC谐振变换器因其可实现软开关、功率密度高、调压范围大等优点受到广泛关注,但其传统的控制方法存在开关频率变化大、软开关实现范围窄的不足,导致CLLC变换器效率和功率密度的进一步提高受限。针对上述问题,提出一种CLLC变换器的新...
CLLC谐振变换器因其可实现软开关、功率密度高、调压范围大等优点受到广泛关注,但其传统的控制方法存在开关频率变化大、软开关实现范围窄的不足,导致CLLC变换器效率和功率密度的进一步提高受限。针对上述问题,提出一种CLLC变换器的新型调频−扩展移相控制方法,将控制分为两段并给出了分段的边界条件,通过移相控制缩短了开关频率变化范围,通过增加原边和副边桥的移相角增大了软开关范围。基于基波模型分析了变换器的增益模型和软开关临界条件,并基于MATLAB进行多种控制方法下的对比试验,验证了所提控制方法的正确性和有效性。
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关键词
CLLC谐振变换器
分段控制
扩展移相
控制
调频控制
软开关
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职称材料
DAB储能变换器双闭环模型预测控制与PI补偿控制策略研究
4
作者
陈桂涛
宋晨飞
+2 位作者
刘飞飞
黄伯雄
孙向东
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1-9,共9页
针对直流微电网中分布式电源输入输出功率不稳定造成的直流母线电压波动问题,鉴于双有源桥(DAB)储能变换器具有能量双向流动的特点,提出一种基于内模原理的双闭环模型预测控制策略。在分析DAB变换器扩展移相调制原理与特性基础上,重点...
针对直流微电网中分布式电源输入输出功率不稳定造成的直流母线电压波动问题,鉴于双有源桥(DAB)储能变换器具有能量双向流动的特点,提出一种基于内模原理的双闭环模型预测控制策略。在分析DAB变换器扩展移相调制原理与特性基础上,重点研究电压外环和电流内环的模型预测控制策略。针对模型预测控制性能依赖电路参数准确度问题,分别从电路主要参数失配对功率传输和直流母线稳压的影响两个角度出发,深入分析模型参数敏感度。最终设置直流母线电压稳态误差灵敏度区,在误差灵敏度区外仅采用双闭环模型预测控制以保证系统的动态响应性能,在误差灵敏度区内采用双闭环模型预测控制和PI补偿控制以消除系统稳态误差。搭建实验平台进行实验验证,结果表明:在系统受到扰动时,DAB储能变换器可实现快速地充放电对系统进行补偿,混合控制策略可快速保持母线电压的稳定,实现系统功率均衡,增强系统抗扰能力。
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关键词
微电网
变换器
直流母线电压波动
双有源桥
扩展移相
双闭环模型预测控制
PI补偿控制
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职称材料
DAB变换器的回流功率与电流应力综合优化方法
5
作者
王俊尧
吕世轩
郑丽君
《电子器件》
CAS
北大核心
2023年第3期705-712,共8页
扩展移相(EPS)控制是双有源桥(DAB)变换器的一种常用控制方式,但现有EPS控制优化存在策略优化目标单一的问题。为此,提出了一种基于EPS控制的回流功率和电流应力综合优化控制策略,优化目标是在保证回流功率最小的前提下优化电流应力,采...
扩展移相(EPS)控制是双有源桥(DAB)变换器的一种常用控制方式,但现有EPS控制优化存在策略优化目标单一的问题。为此,提出了一种基于EPS控制的回流功率和电流应力综合优化控制策略,优化目标是在保证回流功率最小的前提下优化电流应力,采用有约束极值法求解得出综合最优控制策略,进而设计了EPS综合优化闭环控制器。最后,通过实验对所提控制策略进行了验证。实验结果表明,所提控制策略降低了DAB变换器的回流功率和电流应力,提升了DAB变换器效率。
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关键词
双有源桥变换器
扩展移相
控制
回流功率
电流应力
综合优化
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职称材料
题名
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
1
作者
郑征
靳婷婷
陶海军
黄涛
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
都灵理工大学能源系
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期515-522,共8页
基金
国家自然科学基金(61703144)
河南省科技攻关计划项目(192102210228)。
文摘
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。
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
Keywords
solid state transformer
energy internet
isolated bidirectional DC/DC converter
current stress
virtual current control with extended phase shift
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于新扩展移相双有源全桥变换器降压-升压模式下电流应力优化
2
作者
陶海军
王宏祎
杨乃通
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
河南省智能装备直驱技术与控制国际联合实验室
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期1585-1595,共11页
基金
国家自然科学基金(U1804143)
河南省科技攻关项目(222102220014)
河南省高校基本科研业务费专项资金资助(NSFRF210409)。
文摘
为降低双有源全桥变换器在降压-升压模式下的电流应力,提出一种基于新扩展移相调制的电流应力优化控制策略.首先,将变压器两端输出高电平电压之间移相量定义为外移相角,再对比分析降压-升压模式下内移相角在变压器不同侧时变换器的工作特性,根据移相角之间的关系划分为3种工作模态,得到电流应力表达式和功率模型.然后,对比分析得到优化工作模式,利用拉格朗日乘数法算法获取电流应力最优的相移组合.最后,搭建实验平台在降压-升压模式下对变换器进行验证,实验结果表明电流应力优化控制策略显著降低变换器在降压-升压模式下的电流应力.
关键词
双有源全桥
新
扩展移相
降压-升压模式
电流应力优化
Keywords
dual active full bridge
new extended phase shift
buck-boost mode
current stress optimization
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
CLLC谐振变换器调频-扩展移相控制研究
被引量:
1
3
作者
文伟仲
舒杰
王浩
王志明
江才俊
机构
中国科学院广州能源研究所
中国科学院大学
广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室
深圳中广核工程设计有限公司
出处
《新能源进展》
2021年第4期311-317,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB0903401)
广东省海洋经济发展专项项目(GDNRC[2020]020)
广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室基金项目(y909jk1001)。
文摘
CLLC谐振变换器因其可实现软开关、功率密度高、调压范围大等优点受到广泛关注,但其传统的控制方法存在开关频率变化大、软开关实现范围窄的不足,导致CLLC变换器效率和功率密度的进一步提高受限。针对上述问题,提出一种CLLC变换器的新型调频−扩展移相控制方法,将控制分为两段并给出了分段的边界条件,通过移相控制缩短了开关频率变化范围,通过增加原边和副边桥的移相角增大了软开关范围。基于基波模型分析了变换器的增益模型和软开关临界条件,并基于MATLAB进行多种控制方法下的对比试验,验证了所提控制方法的正确性和有效性。
关键词
CLLC谐振变换器
分段控制
扩展移相
控制
调频控制
软开关
Keywords
CLLC resonant converter
piecewise-control
extended phase shift
pulse frequency modulation
soft switching
分类号
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
DAB储能变换器双闭环模型预测控制与PI补偿控制策略研究
4
作者
陈桂涛
宋晨飞
刘飞飞
黄伯雄
孙向东
机构
西安理工大学电气工程学院
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金(51577155)
西安理工大学博士启动金(103-451119007)。
文摘
针对直流微电网中分布式电源输入输出功率不稳定造成的直流母线电压波动问题,鉴于双有源桥(DAB)储能变换器具有能量双向流动的特点,提出一种基于内模原理的双闭环模型预测控制策略。在分析DAB变换器扩展移相调制原理与特性基础上,重点研究电压外环和电流内环的模型预测控制策略。针对模型预测控制性能依赖电路参数准确度问题,分别从电路主要参数失配对功率传输和直流母线稳压的影响两个角度出发,深入分析模型参数敏感度。最终设置直流母线电压稳态误差灵敏度区,在误差灵敏度区外仅采用双闭环模型预测控制以保证系统的动态响应性能,在误差灵敏度区内采用双闭环模型预测控制和PI补偿控制以消除系统稳态误差。搭建实验平台进行实验验证,结果表明:在系统受到扰动时,DAB储能变换器可实现快速地充放电对系统进行补偿,混合控制策略可快速保持母线电压的稳定,实现系统功率均衡,增强系统抗扰能力。
关键词
微电网
变换器
直流母线电压波动
双有源桥
扩展移相
双闭环模型预测控制
PI补偿控制
Keywords
microgrid
converter
DC-bus voltage fluctuation
dual active bridge
extended phase shift
double closed-loop model predictive control
PI compensation control
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
DAB变换器的回流功率与电流应力综合优化方法
5
作者
王俊尧
吕世轩
郑丽君
机构
太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室
山西大学
出处
《电子器件》
CAS
北大核心
2023年第3期705-712,共8页
基金
山西省科技厅自然科学基金项目(201901D111076)。
文摘
扩展移相(EPS)控制是双有源桥(DAB)变换器的一种常用控制方式,但现有EPS控制优化存在策略优化目标单一的问题。为此,提出了一种基于EPS控制的回流功率和电流应力综合优化控制策略,优化目标是在保证回流功率最小的前提下优化电流应力,采用有约束极值法求解得出综合最优控制策略,进而设计了EPS综合优化闭环控制器。最后,通过实验对所提控制策略进行了验证。实验结果表明,所提控制策略降低了DAB变换器的回流功率和电流应力,提升了DAB变换器效率。
关键词
双有源桥变换器
扩展移相
控制
回流功率
电流应力
综合优化
Keywords
dual active bridge DC-DC converter
extended-phase-shift control
backflow power
current stress
comprehensive optimization
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
郑征
靳婷婷
陶海军
黄涛
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
基于新扩展移相双有源全桥变换器降压-升压模式下电流应力优化
陶海军
王宏祎
杨乃通
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
CLLC谐振变换器调频-扩展移相控制研究
文伟仲
舒杰
王浩
王志明
江才俊
《新能源进展》
2021
1
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职称材料
4
DAB储能变换器双闭环模型预测控制与PI补偿控制策略研究
陈桂涛
宋晨飞
刘飞飞
黄伯雄
孙向东
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
DAB变换器的回流功率与电流应力综合优化方法
王俊尧
吕世轩
郑丽君
《电子器件》
CAS
北大核心
2023
0
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