为了提升双有源桥式(DAB)变换器的效率与输出电压控制的动态性能,提出自适应离散控制集模型预测控制(ADCS-MPC)策略.分析双重移相(DPS)控制下传输功率和移相比的关系,利用Karush-Kuhn Tucker(KKT)条件法求解全功率范围内的最优移相比关...为了提升双有源桥式(DAB)变换器的效率与输出电压控制的动态性能,提出自适应离散控制集模型预测控制(ADCS-MPC)策略.分析双重移相(DPS)控制下传输功率和移相比的关系,利用Karush-Kuhn Tucker(KKT)条件法求解全功率范围内的最优移相比关系解.建立DAB电压预测模型,通过相移离散化生成有限离散控制集,引入自适应步长动态调整机制,根据电压误差实时调整控制集.设计代价函数,以代价函数最小为目标确定最佳相移,结合最优移相比关系解与最佳相移的关系,计算最优移相比,降低电流应力.搭建100 W DAB变换器样机,开展对比实验验证.结果表明,该策略通过优化电流应力提升了变换器效率,利用MPC滚动优化特性提升了动态响应性能.展开更多
针对双有源桥(dual active bridge,DAB)电路在电动汽车充放电能量转换过程中存在的传输效率低的问题,文中提出一种结合微分极值法与分段控制的最小电流应力优化控制策略。该策略在满足软开关约束的前提下,优化电流应力与抑制回流功率,...针对双有源桥(dual active bridge,DAB)电路在电动汽车充放电能量转换过程中存在的传输效率低的问题,文中提出一种结合微分极值法与分段控制的最小电流应力优化控制策略。该策略在满足软开关约束的前提下,优化电流应力与抑制回流功率,从而有效提升传输效率。首先,以功率正向传输为例,推导拓展移相(extended phase shift,EPS)控制在两种工作模态下实现开关管软开关的条件,并分析回流功率的产生机理,阐述减小电流应力对抑制回流功率的作用;然后,基于微分极值法推导最小电流应力的最优移相比组合,并结合不同模态下软开关范围进行分段控制;最后,实验结果表明,在电压传输比大于1时,该最小电流应力优化策略在全功率范围内实现所有开关管软开关的同时,可以有效降低电流应力、抑制回流功率、提升传输效率。在电压传输比小于1时,该策略虽仍可降低电流应力,但并不能实现所有开关管零电压开通。展开更多
文摘为了提升双有源桥式(DAB)变换器的效率与输出电压控制的动态性能,提出自适应离散控制集模型预测控制(ADCS-MPC)策略.分析双重移相(DPS)控制下传输功率和移相比的关系,利用Karush-Kuhn Tucker(KKT)条件法求解全功率范围内的最优移相比关系解.建立DAB电压预测模型,通过相移离散化生成有限离散控制集,引入自适应步长动态调整机制,根据电压误差实时调整控制集.设计代价函数,以代价函数最小为目标确定最佳相移,结合最优移相比关系解与最佳相移的关系,计算最优移相比,降低电流应力.搭建100 W DAB变换器样机,开展对比实验验证.结果表明,该策略通过优化电流应力提升了变换器效率,利用MPC滚动优化特性提升了动态响应性能.
文摘针对双有源桥(dual active bridge,DAB)电路在电动汽车充放电能量转换过程中存在的传输效率低的问题,文中提出一种结合微分极值法与分段控制的最小电流应力优化控制策略。该策略在满足软开关约束的前提下,优化电流应力与抑制回流功率,从而有效提升传输效率。首先,以功率正向传输为例,推导拓展移相(extended phase shift,EPS)控制在两种工作模态下实现开关管软开关的条件,并分析回流功率的产生机理,阐述减小电流应力对抑制回流功率的作用;然后,基于微分极值法推导最小电流应力的最优移相比组合,并结合不同模态下软开关范围进行分段控制;最后,实验结果表明,在电压传输比大于1时,该最小电流应力优化策略在全功率范围内实现所有开关管软开关的同时,可以有效降低电流应力、抑制回流功率、提升传输效率。在电压传输比小于1时,该策略虽仍可降低电流应力,但并不能实现所有开关管零电压开通。
