【摘要】：隨著國(guó)家工業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,新能源發(fā)電系統(tǒng)和節(jié)能用電電源的降本增效問題突出。雙向全橋DC-DC變換器因能夠?qū)崿F(xiàn)能量的雙向傳輸,不僅在直流輸配電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用,而且廣泛應(yīng)用于燃料電池電動(dòng)汽車、航天電源系統(tǒng)、UPS以及分布式發(fā)電系統(tǒng)等場(chǎng)合。但目前應(yīng)用的雙向全橋DC-DC變換器仍存在電感電流應(yīng)力大、回流功率大、軟開關(guān)范圍受限等問題,使得變換器系統(tǒng)的效率低、器件開關(guān)損耗大。本文通過對(duì)雙向全橋DC-DC變換器在單移相和雙重移相控制下的工作原理及工作模式的研究分析,建立了數(shù)學(xué)模型,并分析了變換器在兩種控制方式下的功率特性;然后以變換器中的傳輸功率為約束條件,以優(yōu)化系統(tǒng)中的電感電流應(yīng)力為目標(biāo),構(gòu)建拉格朗日函數(shù),給出了雙向全橋DC-DC變換器在兩種控制方式下的控制算法,通過對(duì)比分析得出雙移相控制下變換器的功率特性優(yōu)于單移相控制的結(jié)論;最后針對(duì)雙向全橋DC-DC變換器電感電流應(yīng)力大的問題,對(duì)控制策略進(jìn)行了改進(jìn),提出一種雙重移相控制優(yōu)化算法策略,以變換器電感電流應(yīng)力最小為目標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算最優(yōu)移相比,給出了控制策略框圖,并搭建了MATLAB/Simulink仿真模型、小功率實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證分析,仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文所采用的優(yōu)化控制策略的有效性。圖[62]表[7]參[64]
【圖文】：

源太陽能為主，因受外界環(huán)境影響較大，存在著供電不連續(xù)的問題。由于雙向全橋 DC-DC 變換器可以實(shí)現(xiàn)雙向能量傳輸，因此它可以作為蓄電池的充放電管理器，從而保證電源供電的連續(xù)性。如圖1-1所示，航天電源結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，雙向DC-DC變換器是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的重要部分。在日光充足條件下，光伏陣列收集的能量向負(fù)載供電后，系統(tǒng)通過雙向全橋 DC-DC 變換器將多余能量轉(zhuǎn)存到蓄電池中；當(dāng)日光不足時(shí)，蓄電池將儲(chǔ)存的能量通過變換器向負(fù)載側(cè)供電，以保證負(fù)載不間斷運(yùn)行。圖 1-1 航天電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Figure 1-1 Structure diagram of Space power supply system（2）分布式發(fā)電系統(tǒng)在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，，雙向 DC-DC 變換器也起著非常重要的作用。分布式發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示，當(dāng)分布式電源系統(tǒng)向負(fù)載供電冗余時(shí)，因分布式電源系統(tǒng)無法存儲(chǔ)能量，因此其多余的能量將會(huì)通過雙向 DC-DC 變換器傳輸?shù)叫铍姵刂袃?chǔ)存；當(dāng)分布式電源系統(tǒng)供電不足時(shí)

圖 1-1 航天電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Figure 1-1 Structure diagram of Space power supply system布式發(fā)電系統(tǒng)布式發(fā)電系統(tǒng)中，雙向 DC-DC 變換器也起著非常重要的作用結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示，當(dāng)分布式電源系統(tǒng)向負(fù)載供電冗余時(shí)，因法存儲(chǔ)能量，因此其多余的能量將會(huì)通過雙向 DC-DC 變換器存；當(dāng)分布式電源系統(tǒng)供電不足時(shí)，蓄電池將會(huì)通過雙向 DC先儲(chǔ)存的能量補(bǔ)充到負(fù)載，以確保負(fù)載的不間斷運(yùn)行。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2608821