耦合電感交錯(cuò)并聯(lián)隔離型雙向DC-DC變換器研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-28 13:16
【摘要】:當(dāng)前清潔新能源因?yàn)槠錈o污染性和可再生性被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,但這些新能源抗外界干擾能力較差,所以通常將其和儲(chǔ)能設(shè)備聯(lián)系在一塊,進(jìn)而形成較為可靠穩(wěn)定的供電設(shè)備,即微電網(wǎng)。雙向DC-DC變換器又是其中較為重要的電力裝置,能夠使能量在母線和儲(chǔ)能器件間雙向傳輸;跇蚴浇Y(jié)構(gòu)的雙向DC-DC變換器有著傳輸功率高、前后級(jí)隔離的優(yōu)點(diǎn),本文就雙向隔離型全橋變換器控制策略進(jìn)行對(duì)比分析;介紹了一種前級(jí)基于交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)、后級(jí)橋式結(jié)構(gòu)的隔離型雙向DC-DC變換器,對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先,分析了隔離型全橋雙向DC-DC變換器在單移相、增加Qg移相參數(shù)的擴(kuò)展移相和雙重移相控制策略下的工作模態(tài)原理,推導(dǎo)了傳輸功率特性、回流功率特性、電流應(yīng)力特性以及開關(guān)管的零電壓開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件和范圍。在此基礎(chǔ)上,比較了三種控制方式下的變換器性能,包括變換器功率傳輸范圍,同一傳輸功率條件下的變換器回流功率以及電流應(yīng)力特性。其次,在隔離型全橋雙向DC-DC變換器的基礎(chǔ)上,將前級(jí)全橋結(jié)構(gòu)變換為耦合電感交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu),得到一種新型的基于耦合電感交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的隔離型雙向DC-DC變換器。詳細(xì)闡述了該變換器在單移相參數(shù)控制下的穩(wěn)定工作模態(tài)原理、功率特性以及軟開關(guān)特性條件。增加驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比參數(shù)后,在單移相加交錯(cuò)并聯(lián)控制策略下分析了變換器模態(tài)原理、功率特性。對(duì)兩種控制方式下的變換器傳輸功率范圍、電感電流最值、回流功率進(jìn)行了比較分析。然后,分析了耦合電感交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的隔離型雙向DC-DC變換器的優(yōu)化控制。在單移相參數(shù)控制前提下,增加了交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的內(nèi)移相比參數(shù),使得低壓側(cè)輸出電壓占空比可調(diào),形成單PWM加移相控制。詳細(xì)分析了此控制方式下的變換器功率特性、電感電流應(yīng)力、軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)范圍,并和單移相控制下的變換器特性進(jìn)行了比較;陔姼须娏髯畲笾底顑(yōu)對(duì)單PWM加移相控制進(jìn)行了優(yōu)化。最后,完成了交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的隔離型雙向DC-DC變換器的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。完成了單移相控制和單PWM加移相控制下的變換器正向升壓實(shí)驗(yàn),同時(shí)完成了單PWM加移相優(yōu)化控制下的升壓實(shí)驗(yàn)。
【圖文】:
圖2-7雙重移相控制變換器傳輸功率特性
單移相控制變換器仿真波形
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TM46
【圖文】:
圖2-7雙重移相控制變換器傳輸功率特性
單移相控制變換器仿真波形
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本文編號(hào):2604499
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