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基于双向DC/DC变换及其管理软件提升直流系统可靠性研究
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作者 吴伟 《电气化铁道》 2025年第1期41-44,共4页
铁路变配电所直流电源系统是向所内提供操作电源和保护电源的核心设备,其良好状态和稳定运行是铁路沿线电力设备安全、可靠运行的重要保证。本文结合铁路变配电所直流电源系统典型架构及运维特点,研究基于双向DC/DC变换及其管理软件实... 铁路变配电所直流电源系统是向所内提供操作电源和保护电源的核心设备,其良好状态和稳定运行是铁路沿线电力设备安全、可靠运行的重要保证。本文结合铁路变配电所直流电源系统典型架构及运维特点,研究基于双向DC/DC变换及其管理软件实现蓄电池组回路连通性测试、蓄电池在线自动核容、蓄电池故障续流等功能,进而提升直流系统可靠性。 展开更多
关键词 双向dc/dc变换 蓄电池 在线自动核容 直流电源系统
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Principle, Modeling and Control of DC-DC Convertors for EV 被引量:3
2
作者 张承宁 孙逢春 张旺 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2000年第4期465-471,共7页
DC DC convertors can convert the EV's high voltage DC power supply into the low voltage DC power supply. In order to design an excellent convertor one must be guided by theory of automatic control. The principl... DC DC convertors can convert the EV's high voltage DC power supply into the low voltage DC power supply. In order to design an excellent convertor one must be guided by theory of automatic control. The principle and the method of design, modeling and control for DC DC convertors of EV are introduced. The method of the system response to a unit step function input and the frequency response method are applied to researching the convertor's mathematics model and control characteristic. Experiments show that the designed DC DC convertor's output voltage precision is high, the antijamming ability is strong and the adjustable performance is fast and smooth. 展开更多
关键词 EV dc dc convertors automatic control mathematics model Bode drawing
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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
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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。 展开更多
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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基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断
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作者 王福忠 任淯琳 +1 位作者 张丽 王丹 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期118-126,共9页
目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输... 目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输出电气参数变化,从而确定变换器不同元件故障时对应的故障特征参数;其次,构建改进的LSTM-SVM双向DC-DC电力变换器故障诊断组合模型,在LSTM中添加Mogrifier门机制,提高LSTM提取时间序列原始数据中微弱特征的能力;最后,由于传统LSTM的末端分类器为Softmax,其主要解决单一元件诊断问题,变换器故障类型较多,维数较高,所以采用麻雀搜索算法优化的SVM代替原有的Softmax函数,对LSTM输出的数据进行故障分类,提高故障诊断的准确率。设置双向DC-DC电力变换器充放电两种状态下,包含电解电容、电感和MOSFET单双管故障在内的24组故障,分别采用本文构建的改进的LSTM-SVM和原始的LSTM-SVM双向DC-DC变换器故障诊断模型进行诊断。结果结果表明,改进的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为99.71%,原始的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为88.48%,改进的LSTM-SVM故障诊断模型对各元件的故障诊断正确率均高于原始的LSTM-SVM故障诊断模型的。结论基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型实现了对双向DC-DC电力变换器中的电解电容、电感和MOSFET单双管故障的准确诊断。 展开更多
关键词 双向dc-dc变换器 软故障 改进长短期记忆网络 麻雀搜索 支持向量机 故障诊断
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新能源船用双向DC-DC控制系统设计
5
作者 李晖 王婷 《现代信息科技》 2024年第12期14-17,共4页
为适应太阳能电池板昼夜输出电压变化较大的情况,保证母线上用电设备的电压稳定,设计一种新能源船用双向DC-DC控制系统。系统利用STM32作为主控芯片,主电路采用Buck-Boost拓扑结构,用隔离放大器采集电路中的电流和电压信号,电流电压信... 为适应太阳能电池板昼夜输出电压变化较大的情况,保证母线上用电设备的电压稳定,设计一种新能源船用双向DC-DC控制系统。系统利用STM32作为主控芯片,主电路采用Buck-Boost拓扑结构,用隔离放大器采集电路中的电流和电压信号,电流电压信号经过预处理再经STM32内部A/D转换后作为被控参数,控制程序分为软启动和正常运行两部分,测试结果证明,所设计系统满足应用要求。 展开更多
关键词 太阳能 双向dc-dc 升降压
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基于非线性扰动观测的储能双向DC-DC变换器非奇异终端滑模控制策略 被引量:3
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作者 苏泳 陈艳峰 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1523-1531,共9页
在光储直流微电网系统中,储能双向DC-DC变换器在储能设备与直流母线之间起着关键的接口作用,其在光伏输出功率及负载大信号扰动下的性能优劣至关重要,将直接影响着直流母线电压的稳定运行。为此,提出了一种基于非线性扰动观测器(nonline... 在光储直流微电网系统中,储能双向DC-DC变换器在储能设备与直流母线之间起着关键的接口作用,其在光伏输出功率及负载大信号扰动下的性能优劣至关重要,将直接影响着直流母线电压的稳定运行。为此,提出了一种基于非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)的非奇异终端滑模控制策略。首先采用基于微分几何理论的精确反馈线性化方法,将双向DC-DC变换器系统的状态空间模型转化为布鲁诺夫斯基标准式,并利用非线性扰动观测器对系统扰动量进行估计和补偿。在此基础上设计非奇异终端滑模控制器,并根据李雅普诺夫稳定性理论,证明所提控制策略的稳定性;进而分析所提控制策略的收敛性。最后,通过仿真验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明,与文献中典型非线性控制策略相比,本文所提控制策略在光伏输出功率和负载有较大扰动时响应时间较快,并具有电压过充小、稳态误差小的优点。 展开更多
关键词 直流微网 双向dc-dc变换器 非奇异终端滑模控制 非线性扰动观测器
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双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用 被引量:1
7
作者 伍俊 郭宇辉 +2 位作者 谭立波 丛日振 李强 《汽车实用技术》 2024年第8期17-21,共5页
随着用户对混合动力汽车的动力性能和油耗追求越来越高,搭载双向直流转直流(DC/DC)变换器成为满足用户要求的可能方向之一。文章针对双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用,分别分析了本田动力控制单元(PCU)系统、不同的拓扑结构选型... 随着用户对混合动力汽车的动力性能和油耗追求越来越高,搭载双向直流转直流(DC/DC)变换器成为满足用户要求的可能方向之一。文章针对双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用,分别分析了本田动力控制单元(PCU)系统、不同的拓扑结构选型、双路交错拓扑收益等,并分析双向DC/DC变换器在混动系统中可能遇到技术难点,为混合动力汽车采用双向DC/DC变换器选择提供意见。 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 混合动力系统 本田PCU系统 拓扑 收益
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应用于蓄电池在线核容的双向DC-DC技术研究
8
作者 尹操 贡恩忠 郑凯 《科技创新与应用》 2024年第25期59-62,67,共5页
该文研究一种应用于蓄电池在线核容的双向DC-DC变流器技术,实现蓄电池的远程在线充放电,旨在提高维护效率、降低安全风险,并节约能源。研究内容包括DC-DC升压方案介绍、双向DC-DC电路拓扑以及控制策略的设计。仿真分析和实验结果表明,... 该文研究一种应用于蓄电池在线核容的双向DC-DC变流器技术,实现蓄电池的远程在线充放电,旨在提高维护效率、降低安全风险,并节约能源。研究内容包括DC-DC升压方案介绍、双向DC-DC电路拓扑以及控制策略的设计。仿真分析和实验结果表明,所提出的双向DC-DC变流器能够有效地实现蓄电池的在线核容测试,具有较高的转换效率和稳定性。 展开更多
关键词 蓄电池维护 电池核容 电力电子技术 双向dc-dc 仿真实验
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基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器的研究
9
作者 田欣欣 杜力 《时代汽车》 2024年第23期14-16,共3页
针对双向DC/DC变换器在能量双向传输时存在电压电流波动的情况,采用基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器。通过PI控制器加入电流反馈环来抑制在能量传输时所产生的电压电流波动。在LTspice软件和Matlab/Simulink仿真软件中对系统的输出电... 针对双向DC/DC变换器在能量双向传输时存在电压电流波动的情况,采用基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器。通过PI控制器加入电流反馈环来抑制在能量传输时所产生的电压电流波动。在LTspice软件和Matlab/Simulink仿真软件中对系统的输出电压及电流进行了稳定性分析。从而实现基于Cuk拓扑结构的双向DC/DC变换器的电路设计,PI控制器设计、以及系统的开闭环仿真。 展开更多
关键词 Cuk电路 双向dc/dc转换器 蓄电池充电 PI控制
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多输入双向DC-DC变换器在燃料电池系统的应用 被引量:8
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作者 谢军 张兴 +1 位作者 张崇巍 王成悦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期571-576,共6页
针对一种应用于燃料电池电动汽车驱动系统的多输入三半桥双向DC-DC变换器,对燃料电池电动汽车系统的工作过程进行了描述,同时对多输入三半桥变换器的稳态特性和软开关条件进行了详细的理论分析。最后通过仿真和实验验证了多输入三半桥双... 针对一种应用于燃料电池电动汽车驱动系统的多输入三半桥双向DC-DC变换器,对燃料电池电动汽车系统的工作过程进行了描述,同时对多输入三半桥变换器的稳态特性和软开关条件进行了详细的理论分析。最后通过仿真和实验验证了多输入三半桥双向DC-DC变换器的性能。 展开更多
关键词 双向dc-dc变换器 燃料电池电动汽车 多输入变换器 软开关
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一种新型双向DC—DC变换器 被引量:11
11
作者 房绪鹏 庄见伟 李辉 《工矿自动化》 北大核心 2016年第9期52-56,共5页
针对传统Buck-Boost变换器存在的输出电压有限、稳定性较差、增益较低等问题,设计了一种采用Z源网络连接直流输入电源和负载的新型双向DC-DC变换器,分析了该新型变换器在功率正向传输和功率反向传输时的工作过程。实验结果表明,该新型... 针对传统Buck-Boost变换器存在的输出电压有限、稳定性较差、增益较低等问题,设计了一种采用Z源网络连接直流输入电源和负载的新型双向DC-DC变换器,分析了该新型变换器在功率正向传输和功率反向传输时的工作过程。实验结果表明,该新型变换器能够实现功率双向传输,且在2种功率传输模式下都能实现升压、降压功能;与传统Buck-Boost变换器相比,该新型变换器输出电压更稳定,电压增益较高。 展开更多
关键词 蓄电池机车 双向dc-dc变换器 功率双向传输 Z源网络
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基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器设计 被引量:7
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作者 张斌 张彦会 +1 位作者 史维玮 何维 《广西科技大学学报》 CAS 2014年第4期67-71,共5页
由于目前复合电源系统中只用一个单输入DC/DC变换器存在稳定性差,蓄电池使用寿命短的现象,而使用两个单输入DC/DC变换器又存在结构复杂、可靠性差的缺陷.因此设计了一种基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器,该变换器通过将蓄电池、... 由于目前复合电源系统中只用一个单输入DC/DC变换器存在稳定性差,蓄电池使用寿命短的现象,而使用两个单输入DC/DC变换器又存在结构复杂、可靠性差的缺陷.因此设计了一种基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器,该变换器通过将蓄电池、超级电容作为双输入电源接入其中,使二者的输出电压更加稳定,有效地保护了蓄电池,延长了其使用寿命.同时,只使用一个DC/DC变换器使系统结构得到简化,提高了可靠性.对所提出的DC/DC变换器在纯电动汽车不同工况下的工作情况进行了分析,最后通过Matlab/Simulink进行了仿真验证,结果表明所提出的DC/DC变换器能够满足电动汽车的要求. 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 双输入 纯电动汽车 工况
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一种用于电动汽车的多重软开关双向DC/DC变换器 被引量:4
13
作者 王明渝 邓湘鄂 +1 位作者 马伟 俞鹏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期1073-1077,1083,共6页
适用于电动汽车可变直流母线的电机控制系统,要求在电机不同工况下及时、准确和可靠地实时调节直流侧电压,并在突然制动时得以回馈能量。为此研究了一种新型的不添加额外半导体器件的软开关双向DC/DC变换器。采用此种软开关技术,可降低... 适用于电动汽车可变直流母线的电机控制系统,要求在电机不同工况下及时、准确和可靠地实时调节直流侧电压,并在突然制动时得以回馈能量。为此研究了一种新型的不添加额外半导体器件的软开关双向DC/DC变换器。采用此种软开关技术,可降低开关损耗,提高效率。采用多重拓扑结构,弥补该模式下变换器电压、电流纹波大的缺陷,并提高了可靠性。最后通过实验,验证了此变换器功能的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电动汽车 双向dc/dc变换器 软开关 开关损耗
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用于混合动力汽车的双向DC/DC变换器控制设计 被引量:9
14
作者 石俊 吴华杰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第4期117-121,共5页
根据混合动力汽车对变换器的要求,设计了一种两相交错并联双向DC/DC变换器,减小了重量与体积,提高了系统的工作效率。分析了该变换器的工作原理,提出一种模糊控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用于两相交错并联双向DC/DC变换... 根据混合动力汽车对变换器的要求,设计了一种两相交错并联双向DC/DC变换器,减小了重量与体积,提高了系统的工作效率。分析了该变换器的工作原理,提出一种模糊控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用于两相交错并联双向DC/DC变换器的控制系统中。采用模糊控制可以很好地消除系统内部参数变化及外部干扰对控制效果的影响,增强系统的稳定性和鲁棒性,PID控制使得其控制器的调整更加灵活。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 双向dc/dc变换器 两相交错并联 模糊控制 PID控制
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电动汽车用双向DC-DC变换器最优效率控制研究 被引量:5
15
作者 孙运全 刘恩杰 罗青松 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第2期461-466,共6页
针对电动汽车复合能源系统中隔离双向DC-DC变换器采用传统单移相控制峰值电流和功率损耗过大的缺陷,提出一种基于双重移相控制的最优效率控制策略。首先分析了双重移相控制工作原理,建立了隔离双向DC-DC变换器功率损耗模型,然后分析推... 针对电动汽车复合能源系统中隔离双向DC-DC变换器采用传统单移相控制峰值电流和功率损耗过大的缺陷,提出一种基于双重移相控制的最优效率控制策略。首先分析了双重移相控制工作原理,建立了隔离双向DC-DC变换器功率损耗模型,然后分析推导了隔离双向DC-DC变换器功率损耗最小的条件及最优效率控制的实现方案,使双向DC-DC变换器工作在功率损耗最小状态,从而使系统效率实现最大化。最后通过实验验证了最优效率控制的正确性和优越性。 展开更多
关键词 电动汽车 双向变换器 双重移相控制 功率损耗 最优效率控制
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一种车用双电源系统中新型双向DC-DC变流器研究 被引量:4
16
作者 房绪鹏 庄见伟 +1 位作者 李辉 许玉林 《汽车技术》 北大核心 2016年第7期12-16,共5页
为解决汽车双电源供电系统中功率流向分配以及能量双向馈送的问题,针对传统非隔离双向Buck-Boost变流器存在的不足,提出了一种新型双向功率流DC-DC变流器,采用准阻抗源网络,提高了双向直流变流器的功率转换效率以及抗电磁干扰能力,分析... 为解决汽车双电源供电系统中功率流向分配以及能量双向馈送的问题,针对传统非隔离双向Buck-Boost变流器存在的不足,提出了一种新型双向功率流DC-DC变流器,采用准阻抗源网络,提高了双向直流变流器的功率转换效率以及抗电磁干扰能力,分析了这种新型拓扑的双向工作原理和过程。试验结果表明,该变流器可实现能量的双向流动,且每一功率流方向可升、降压,电压增益较高。此外,它还具有体积小、质量轻、成本低的优点,为降低电源造价以及减小车载空间提供了条件。 展开更多
关键词 双电源供电系统 双向dc-dc变流器 准阻抗源网络 能量双向流动
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单Buck/Boost集成三端口双向DC/DC变换器研究 被引量:2
17
作者 孙孝峰 刘飞龙 +2 位作者 申彦峰 王立乔 卢志刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期24-31,共8页
将双向Buck/Boost电路与DAB集成在一起构成三端口双向DC/DC变换器,Buck/Boost电路和DAB在原边共用功率开关管。DAB的移相角控制变压器两侧的能量双向流动,从而控制输出侧电压,而双向Buck/Boost电路的占空比用来控制前级母线电压,该端口... 将双向Buck/Boost电路与DAB集成在一起构成三端口双向DC/DC变换器,Buck/Boost电路和DAB在原边共用功率开关管。DAB的移相角控制变压器两侧的能量双向流动,从而控制输出侧电压,而双向Buck/Boost电路的占空比用来控制前级母线电压,该端口可接入光伏等新能源,前级全桥单元采用交错并联PWM方式可自动实现变压器原边伏秒平衡。该文分析系统稳态特性及软开关特性,在前级母线电压宽范围幅值变化的情况下,所有的功率开关可在宽范围内实现软开关,最后通过实验样机进行方案验证。 展开更多
关键词 三端口变换器 双向dc/dc变换器 移相加PWM控制 软开关
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用于蓄电池储能的双向DC-DC变换器的实现 被引量:3
18
作者 史永胜 王雪丽 +1 位作者 李娜 刘言新 《电子器件》 CAS 北大核心 2018年第2期329-332,共4页
针对现有充放电装置存在的问题,提出通过补偿电路以提高充放电装置的效率。简单介绍了其工作过程并完成了主电路关键元件的参数设计如开关管、励磁电感、谐振电感、谐振电容、滤波电容等。搭建了868 W,95 k Hz的实验平台进行实验测试,... 针对现有充放电装置存在的问题,提出通过补偿电路以提高充放电装置的效率。简单介绍了其工作过程并完成了主电路关键元件的参数设计如开关管、励磁电感、谐振电感、谐振电容、滤波电容等。搭建了868 W,95 k Hz的实验平台进行实验测试,实验结果表明:该装置可以实现对蓄电池自主充放电,即在充电过程中先以10 A恒流充电,其纹波为4%,再以90 V恒压充电,其纹波为0.7%。在放电过程中以10 A恒流放电,且稳定可靠,延长了蓄电池的使用寿命。 展开更多
关键词 双向dc-dc 高效率 充放电 蓄电池
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双向DC/DC变换器锂离子电池组主动均衡控制 被引量:7
19
作者 黄永红 沈洋洋 +1 位作者 陈坤华 于丰源 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第1期142-146,共5页
针对锂离子电池组经过多次充放电带来的电池组容量不一致、使用性能下降等问题,提出一种双向DC/DC变换器锂离子电池主动均衡控制。设计了以Buck-Boost型电路为主体,电感作为储能元件的主动均衡控制拓扑,通过NBT电池测试平台获取4 000组... 针对锂离子电池组经过多次充放电带来的电池组容量不一致、使用性能下降等问题,提出一种双向DC/DC变换器锂离子电池主动均衡控制。设计了以Buck-Boost型电路为主体,电感作为储能元件的主动均衡控制拓扑,通过NBT电池测试平台获取4 000组电池充放电数据,计算该均衡控制可使电池差异度从5.35%变为1.82%。实验结果表明:在正常和过充工作环境下均可有效提高电池组充放电的一致性。 展开更多
关键词 锂离子电池 均衡控制 测试平台 双向dc/dc变换器
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一种新型单级双向隔离AC-DC变换器 被引量:7
20
作者 孙孝峰 肖洒 +1 位作者 申彦峰 王宝诚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2916-2925,共10页
提出一种适用于V2G(Vehicle tǒgrid,VZG)和电网-蓄电池储能等系统的单级双向隔离AC-DC变换器。该变换器可实现高效率、高功率密度,及能量双向传输。该文介绍该变换器的工作原理、功率传输特性,分析并设计软开关ZVS(zero voltage switch... 提出一种适用于V2G(Vehicle tǒgrid,VZG)和电网-蓄电池储能等系统的单级双向隔离AC-DC变换器。该变换器可实现高效率、高功率密度,及能量双向传输。该文介绍该变换器的工作原理、功率传输特性,分析并设计软开关ZVS(zero voltage switching,ZVS)的实现,最终可在宽增益范围和全负载情况下实现软开关,并制作一台500 W的实验样机进行验证。 展开更多
关键词 双向变换器 AC-dc变换器 功率因数校正 宽增益范围 零电压开关
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