【摘要】：可再生能源發(fā)電技術(shù),作為近年來的研究熱點,已廣泛應(yīng)用在新能源微電網(wǎng)與電氣化交通領(lǐng)域中。為了系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性,需要輔助儲能裝置的加入,而雙向DC-DC變換器作為中介模塊是其中關(guān)鍵一環(huán)。電流饋電型DCDC變換器本身具有的低電流紋波和高升壓比優(yōu)點使其更適用于連接儲能裝置這種低電壓大電流場合。自然鉗位電流饋電型DC-DC變換器基于單移相或雙移相調(diào)制,不需要額外的輔助元件便能實現(xiàn)寬電壓輸入,并擁有寬范圍軟開關(guān)性能。但是,單移相調(diào)制無法解決輕載時變壓器漏感電流過大的問題。雙移相調(diào)制雖克服了單移相調(diào)制的缺陷,但無法同時滿足寬電壓輸入寬電壓輸出,且在寬電壓變化范圍下變換器的實際功率傳輸區(qū)域受限。針對現(xiàn)有自然鉗位變換器的不足,本文提出一種基于雙變壓器的寬范圍電流饋電型雙向DC-DC變換器。該變換器高壓側(cè)為復(fù)合拓?fù)?包括全橋及半橋兩種電路結(jié)構(gòu),在調(diào)制方法上增加了一個控制變量,實現(xiàn)復(fù)合移相調(diào)制,通過拓?fù)渑c調(diào)制方式上的復(fù)雜化改善了變換器的性能。提出的復(fù)合型變換器依靠改變變壓器原副邊電壓的占空比及疊加關(guān)系,從而影響漏感電流變化,保持了與雙移相調(diào)制同樣的優(yōu)點,即漏感電流峰值可控和寬功率范圍軟開關(guān),減小了輕載工況下電流的峰值與有效值。此外,三個移相角的調(diào)節(jié)能擴大變換器的電壓增益和功率傳輸范圍,使其滿足寬輸入寬輸出電壓變化范圍的應(yīng)用需求,同時提高最大可傳輸功率,從而拓寬了變換器的實際工作區(qū)域。在反向功率傳輸時,為了保持寬范圍軟開關(guān),采用復(fù)合控制策略,重載時低壓側(cè)同步整流,輕載時低壓側(cè)使用有源調(diào)制方式。雙變壓器結(jié)構(gòu)也為變換器的工作模式帶來了更多的可能性和靈活性,通過調(diào)節(jié)變壓器匝數(shù)比及兩邊電壓相位關(guān)系,可實現(xiàn)多種不同工作模式。在完成單移相半橋、雙移相全橋和復(fù)合型變換器的理論推導(dǎo)及分析后,運用PSIM軟件仿真驗證,并搭建原理樣機進行實驗驗證。仿真與實驗結(jié)果驗證了所提出的基于雙變壓器的寬范圍雙向DC-DC變換器的可行性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

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本文編號：2596622