针对扩展移相控制下混合三电平双有源桥直流电/直流电(Direct current direct current,DC-DC)变换器普遍存在回流功率大、动态响应慢、鲁棒性不强等问题,提出一种基于输出电压动态矩阵控制与卡罗需-库恩-塔克条件(Karush-Kuhn-Tucker,K...针对扩展移相控制下混合三电平双有源桥直流电/直流电(Direct current direct current,DC-DC)变换器普遍存在回流功率大、动态响应慢、鲁棒性不强等问题,提出一种基于输出电压动态矩阵控制与卡罗需-库恩-塔克条件(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)实现回流功率优化的混合控制策略。建立了传输功率数学模型,对回流功率特性进行分析,并推导了在不同工作模式下实现最小回流功率的最优移相比组合;从预测模型、滚动优化和反馈校正三个步骤阐述了动态矩阵控制预测电压实现过程,提高系统的动态性能。最后,通过与传统扩展移相控制以及传输功率误差最小控制进行比较,仿真和试验结果表明,所提控制策略可以在全功率范围内实现回流功率的优化,同时也改善了变换器的动态响应性能,验证了该方法的正确性与有效性。展开更多
三电平双有源全桥(three level dual active bridge,3L-DAB)直流变换器在双有源全桥(dual active bridge,DAB)拓扑中引入三电平桥臂,额外增加了1个控制自由度,增强了变换器调节的灵活性,采用传统移相控制时3L-DAB会产生较大的回流功率,...三电平双有源全桥(three level dual active bridge,3L-DAB)直流变换器在双有源全桥(dual active bridge,DAB)拓扑中引入三电平桥臂,额外增加了1个控制自由度,增强了变换器调节的灵活性,采用传统移相控制时3L-DAB会产生较大的回流功率,导致系统损耗增加,效率降低。针对这个问题,提出了一种回流功率最小的通用移相控制策略。首先采用高频谐波分析方法,建立了通用移相控制下3L-DAB的数学模型,并详细分析了传输功率和回流功率的各奇次谐波随多控制自由度的变化关系;在此基础上,提出了一种基于基波优化的通用移相控制策略来减小变换器的回流功率。最后,通过比较所提优化控制和其他控制方式下的实验结果,验证了分析的正确性和所提控制策略的有效性。展开更多
为了更好地将分布式电源与负荷接入直流配电网,并提升功率传输效率,针对双向有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的运行控制,研究其回流功率的优化控制技术策略。建立基于扩展移相控制的DAB变换器的传输功率与回流功率数学模型,详细...为了更好地将分布式电源与负荷接入直流配电网,并提升功率传输效率,针对双向有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的运行控制,研究其回流功率的优化控制技术策略。建立基于扩展移相控制的DAB变换器的传输功率与回流功率数学模型,详细阐述回流功率的产生机理,在传输功率特性中引入电路的回流功率特性。其次,分析不同电压转换比下,回流功率与传输功率的耦合关系,提出DAB变换器的回流功率最优控制模型。搭建DAB变换器的实验样机,分析最优回流功率控制下的变换器工作特性,对比研究不同控制策略下DAB内部的回流功率,验证了所提回流功率最优控制模型的有效性。展开更多
文摘针对扩展移相控制下混合三电平双有源桥直流电/直流电(Direct current direct current,DC-DC)变换器普遍存在回流功率大、动态响应慢、鲁棒性不强等问题,提出一种基于输出电压动态矩阵控制与卡罗需-库恩-塔克条件(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)实现回流功率优化的混合控制策略。建立了传输功率数学模型,对回流功率特性进行分析,并推导了在不同工作模式下实现最小回流功率的最优移相比组合;从预测模型、滚动优化和反馈校正三个步骤阐述了动态矩阵控制预测电压实现过程,提高系统的动态性能。最后,通过与传统扩展移相控制以及传输功率误差最小控制进行比较,仿真和试验结果表明,所提控制策略可以在全功率范围内实现回流功率的优化,同时也改善了变换器的动态响应性能,验证了该方法的正确性与有效性。
文摘三电平双有源全桥(three level dual active bridge,3L-DAB)直流变换器在双有源全桥(dual active bridge,DAB)拓扑中引入三电平桥臂,额外增加了1个控制自由度,增强了变换器调节的灵活性,采用传统移相控制时3L-DAB会产生较大的回流功率,导致系统损耗增加,效率降低。针对这个问题,提出了一种回流功率最小的通用移相控制策略。首先采用高频谐波分析方法,建立了通用移相控制下3L-DAB的数学模型,并详细分析了传输功率和回流功率的各奇次谐波随多控制自由度的变化关系;在此基础上,提出了一种基于基波优化的通用移相控制策略来减小变换器的回流功率。最后,通过比较所提优化控制和其他控制方式下的实验结果,验证了分析的正确性和所提控制策略的有效性。
文摘为了更好地将分布式电源与负荷接入直流配电网,并提升功率传输效率,针对双向有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的运行控制,研究其回流功率的优化控制技术策略。建立基于扩展移相控制的DAB变换器的传输功率与回流功率数学模型,详细阐述回流功率的产生机理,在传输功率特性中引入电路的回流功率特性。其次,分析不同电压转换比下,回流功率与传输功率的耦合关系,提出DAB变换器的回流功率最优控制模型。搭建DAB变换器的实验样机,分析最优回流功率控制下的变换器工作特性,对比研究不同控制策略下DAB内部的回流功率,验证了所提回流功率最优控制模型的有效性。
