单级式双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/AC变换器控制自由度多,变压器匝比、漏感、开关频率等参数相互耦合,导致变换器效率优化面临多重制约。该文分析变压器匝比、漏感与软开关范围、漏感电流有效值、漏感电流峰值之间的约束关系,...单级式双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/AC变换器控制自由度多,变压器匝比、漏感、开关频率等参数相互耦合,导致变换器效率优化面临多重制约。该文分析变压器匝比、漏感与软开关范围、漏感电流有效值、漏感电流峰值之间的约束关系,提出直接表征DAB-DC/AC变换器效率的物理量:效率敏感因子。通过研究效率敏感因子对系统损耗的影响机理,实现变换器效率最优的硬件参数设计,为多参数耦合的单级式DAB-DC/AC变换器效率优化提供理论指导。最后通过一台450 W样机验证所提理论的正确性。展开更多
在两级式AC-DC变换器中,前级功率因数校正(power factor correction,PFC)固有的瞬时功率波动特性会造成母线电压存在二倍频纹波,影响后级CLLLC谐振变换器的输出电压质量。针对以上问题,该文提出了基于二阶广义积分(second order general...在两级式AC-DC变换器中,前级功率因数校正(power factor correction,PFC)固有的瞬时功率波动特性会造成母线电压存在二倍频纹波,影响后级CLLLC谐振变换器的输出电压质量。针对以上问题,该文提出了基于二阶广义积分(second order generalized integral,SOGI)的可变增益母线电压纹波前馈控制方法。采用SOGI提取母线电压纹波信息,基于品质因数Q与电压增益的关系和母线电压纹波对归一化频率的影响,解析了母线电压纹波对CLLLC谐振变换器输出电压的影响机理,得到Q值与前馈增益系数Ka的关系,采用仿真寻优加数据拟合的方法得到前馈可变增益系数曲线。仿真和实验结果表明,相比于无前馈控制,所提控制方法对CLLLC谐振变换器的输出电压纹波具有较好的抑制效果,输出电压纹波降低了72%,验证了所提算法的有效性。展开更多
针对风电和光伏并网发电系统的功率波动问题,研究了一种基于双向DC/AC变换器的混合储能系统的动态控制策略。对含有超级电容器与蓄电池组的混合储能系统,通过双闭环控制器对变换器内部的电压电流进行控制,把波动变化较快的电流分量分配...针对风电和光伏并网发电系统的功率波动问题,研究了一种基于双向DC/AC变换器的混合储能系统的动态控制策略。对含有超级电容器与蓄电池组的混合储能系统,通过双闭环控制器对变换器内部的电压电流进行控制,把波动变化较快的电流分量分配给超级电容器,由蓄电池来响应波动变化较慢的电流分量。同时,控制系统将超级电容器的电压稳定在预设范围内。基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)对蓄电池的荷电状态(State of Charge,SOC)进行控制,使其SOC值稳定在安全范围内并延长了蓄电池的使用寿命。通过仿真实验,验证了控制方法的有效性。展开更多
提出了一种电压钳位零电压开关(zero voltage switch,ZVS)型推挽式高频环节DC/AC变换器,首先给出了所提出高频环节DC/AC变换器的推衍过程,针对所推衍出的拓扑结构给出了其开关控制策略。重点叙述了其稳态工作原理,并采用状态空间法建立...提出了一种电压钳位零电压开关(zero voltage switch,ZVS)型推挽式高频环节DC/AC变换器,首先给出了所提出高频环节DC/AC变换器的推衍过程,针对所推衍出的拓扑结构给出了其开关控制策略。重点叙述了其稳态工作原理,并采用状态空间法建立了变换器的输入输出平均模型,然后分析了该变换器的主要特性。通过对比分析发现,所提出的DC/AC变换器与移相全桥式DC/AC变换器具有相类似的特性,变压器原边功率管S_1、S_2很容易实现ZVS开通,功率管S_3在漏感能量足够的条件下实现ZVS开通,且其两端电压可被钳位于输入电压,变压器副边的周波变换器则很容易实现ZVS换流。此外,相比传统推挽式DC/AC变换器,所提出变换器解决了其硬开关、损耗大的问题。最后,设计了一台功率为500VA,输入输出为48VDC/110V 50Hz AC原理样机,实验结果验证了所提出变换器的工作原理及理论分析的正确性,变换器效率可达91.5%以上。展开更多
文摘单级式双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/AC变换器控制自由度多,变压器匝比、漏感、开关频率等参数相互耦合,导致变换器效率优化面临多重制约。该文分析变压器匝比、漏感与软开关范围、漏感电流有效值、漏感电流峰值之间的约束关系,提出直接表征DAB-DC/AC变换器效率的物理量:效率敏感因子。通过研究效率敏感因子对系统损耗的影响机理,实现变换器效率最优的硬件参数设计,为多参数耦合的单级式DAB-DC/AC变换器效率优化提供理论指导。最后通过一台450 W样机验证所提理论的正确性。
文摘针对风电和光伏并网发电系统的功率波动问题,研究了一种基于双向DC/AC变换器的混合储能系统的动态控制策略。对含有超级电容器与蓄电池组的混合储能系统,通过双闭环控制器对变换器内部的电压电流进行控制,把波动变化较快的电流分量分配给超级电容器,由蓄电池来响应波动变化较慢的电流分量。同时,控制系统将超级电容器的电压稳定在预设范围内。基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)对蓄电池的荷电状态(State of Charge,SOC)进行控制,使其SOC值稳定在安全范围内并延长了蓄电池的使用寿命。通过仿真实验,验证了控制方法的有效性。
文摘提出了一种电压钳位零电压开关(zero voltage switch,ZVS)型推挽式高频环节DC/AC变换器,首先给出了所提出高频环节DC/AC变换器的推衍过程,针对所推衍出的拓扑结构给出了其开关控制策略。重点叙述了其稳态工作原理,并采用状态空间法建立了变换器的输入输出平均模型,然后分析了该变换器的主要特性。通过对比分析发现,所提出的DC/AC变换器与移相全桥式DC/AC变换器具有相类似的特性,变压器原边功率管S_1、S_2很容易实现ZVS开通,功率管S_3在漏感能量足够的条件下实现ZVS开通,且其两端电压可被钳位于输入电压,变压器副边的周波变换器则很容易实现ZVS换流。此外,相比传统推挽式DC/AC变换器,所提出变换器解决了其硬开关、损耗大的问题。最后,设计了一台功率为500VA,输入输出为48VDC/110V 50Hz AC原理样机,实验结果验证了所提出变换器的工作原理及理论分析的正确性,变换器效率可达91.5%以上。
