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题名一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器
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作者
张捷频
马颖涛
刘伟志
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机构
中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所
动车组和机车牵引与控制国家重点实验室
北京纵横机电科技有限公司
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出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期48-55,共8页
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基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(L2021J001)。
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文摘
高频辅助变流器具有高功率密度、高变换效率的优势,是节省车底空间、优化乘车环境、降低能量消耗的重要手段。提出一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器,其拓扑能够实现输入侧直流电压的降压和均分,降低开关管电压应力并减少后级隔离DC/DC变换器的数量;同时,电容自均压拓扑中的开关器件均能实现零电流开关,降低了变流器的开关损耗;此外,电容自均压变换器具有输入电压自平衡特性,无需采用额外的电压平衡控制策略以维持输入侧串联电容的电压均衡。相比于现有的高频辅助变流器方案,本文提出的拓扑能够有效减少开关器件和变压器数量,降低器件损耗和控制复杂性,为车载辅助变流器体积、质量和效率的进一步优化提供了空间。分析该拓扑的工作原理、控制方法以及自均压特性,并提出相应的电路参数优化设计方法。最后,搭建功率等级6 kW的实验样机,通过开展均压特性、动态切换性能以及软开关特性实验,验证了所提出拓扑的可行性。
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关键词
高频辅助变流器
电容自均压变换器
零电流开关
控制策略
参数设计
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Keywords
high-frequency auxiliary power supply
capacitor voltage self-balancing converter
zero-current switching
control strategy
parameter design
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分类号
U266.2
[机械工程—车辆工程]
U264.3
[机械工程—车辆工程]
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