發(fā)布時(shí)間：2020-04-12 00:48

【摘要】：LLC諧振變換器具有自然零電流和零電壓的優(yōu)良特性,在中小功率領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,是目前優(yōu)選的DCDC拓?fù)渲弧Ｔ谛履茉吹刃鑼拸V范圍的應(yīng)用場(chǎng)合中,對(duì)寬范圍DCDC變換器做了很多相關(guān)研究。LLC諧振變換器的寬范圍應(yīng)用也日益成為研究熱點(diǎn)。本文首先分析了風(fēng)電、光伏、電動(dòng)汽車等寬范圍新能源發(fā)電和應(yīng)用場(chǎng)合,總結(jié)和歸類LLC諧振變換器在寬范圍領(lǐng)域中的研究,并歸納出LLC諧振變換器在寬范圍應(yīng)用中存在的問題和挑戰(zhàn),并使用柔性變模態(tài)理論,對(duì)其提出若干種變模態(tài)策略,以及一種兼顧準(zhǔn)確性和直觀性的改進(jìn)增益的計(jì)算方法。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:目前對(duì)寬范圍LLC諧振變換器增益的計(jì)算方法中,時(shí)域分析法比較復(fù)雜且不直觀,基波等效法不精確。本文結(jié)合時(shí)域分析法和基波等效法的優(yōu)點(diǎn),提出一種較為準(zhǔn)確和直觀的改進(jìn)增益算法。在靠近峰值點(diǎn)時(shí),按照PON和PN模態(tài)的邊界方程來判斷增益曲線走勢(shì),并對(duì)PON波形做近似處理,得到其模態(tài)下的增益,PN模態(tài)有解析解;而等于或略小于諧振頻率的計(jì)算可見其他文獻(xiàn)得到。把以上幾點(diǎn)結(jié)合,可得到改進(jìn)后的增益曲線,使LLC諧振變換器在大于諧振頻率、等于或略小于諧振頻率、以及在靠近峰值點(diǎn)時(shí),都比較準(zhǔn)確。有利于寬范圍LLC諧振變換器參數(shù)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。在風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用中,根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大功率捕獲曲線(MPPT)和寬輸出電壓范圍的特性,利用柔性變模態(tài)理論,提出一種結(jié)合全橋變頻(FB VF),全橋移相(FB_PS)和半橋變頻(HB VF)變模態(tài)控制方案。按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率電壓曲線,FB_VF、FB_PS、HB_VF模態(tài)按照增益大小依次順序排列,并且在FB_VF和FB_PS之間的切換過程中,通過統(tǒng)一兩者的控制變量,采用無縫切換方法,使其過程無動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程;而FB PS和HB VF之間采用回差切換,切換過程采用中間模態(tài)過渡,通過控制變量的逐漸連續(xù)變化,使切換前后增益保持不變,并且中間過渡過程電壓波動(dòng)也較小,而且中間模態(tài)逆變單元開關(guān)管可以實(shí)現(xiàn)ZVS。通過此變模態(tài)策略,使LLC保證在寬范圍應(yīng)用場(chǎng)合中實(shí)現(xiàn)高效率運(yùn)行,比單純FB VF模態(tài)控制,在高輸入電壓時(shí),效率可提升1%。不同功率等級(jí)下,不同模態(tài)的工作效率和增益范圍并不一樣。針對(duì)這一情況,本文結(jié)合全橋變頻(FB VF)、全橋不對(duì)稱(FB ASY)和全橋倍頻(FB DF)提出另一種柔性變模態(tài)方案。在不同負(fù)載下,首先測(cè)量出不同模態(tài)在不同輸入電壓的工作效率,并計(jì)算出三種模態(tài)的增益。結(jié)合不同功率下的效率曲線和增益曲線,采用FB_VF、FB_ASY和FB_DF中的2種或3種,按照增益大小順序排列。同上段所述,FB_VF和FB_ASY切換采用無縫切換方法,其無動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程;而FB_VF和FB_DF,FB_ASY和FB_DF之間采用回差切換,采用中間模態(tài)過渡。并使中間過程中原邊開關(guān)管也可實(shí)現(xiàn)ZVS。針對(duì)LLC應(yīng)用中,寬增益和寬功率基本都需寬頻率范圍,本文提出一種雙諧振腔方案,結(jié)合逆變單元的全橋半橋切換,和變壓器變比變化。使電路在不同功率等級(jí)下,合理選擇逆變單元,諧振腔和變壓器變比,使其始終工作在諧振點(diǎn)附近,電路始終工作在最佳狀態(tài),并且用最小的頻率范圍變化達(dá)到最大的增益范圍。在不同電路結(jié)構(gòu)之間的切換,采用先暫停后切換的方案。
【圖文】：

鼓勵(lì)開展分布式風(fēng)電電力市場(chǎng)化交易試點(diǎn)［２２］。逡逑隨著國(guó)家對(duì)分布式風(fēng)電支持力度的不斷加大，未來分散式風(fēng)電發(fā)展速度將顯著加快。逡逑圖１－１所示，預(yù)計(jì)２０２３年我國(guó)分布式風(fēng)電新增裝機(jī)將達(dá)到８０５萬千瓦。逡逑９Ｑ９逡逑８０５逡逑ｓｃｋ＞逡逑７００邐６５９逡逑Ａ邋■邋■逡逑ｉｌｌ邋ＩＩＩ逡逑２０１８邐２０１９邐２０２０邐２０２１邐２０２２邐２０２３逡逑時(shí)間／年逡逑圖１－１邋２０１８－２０２３年我國(guó)分布式風(fēng)電新X椬盎萘吭げ猓ǖノ唬和蚯擼╁義先繽跡保菜臼且恢址植際椒緦?duì)发淀\繃髂？槭講⑼峁梗郟玻常蕁７緦?duì)发淀\繃髂？槭講㈠義賢⒌縵低晨煞殖杉嘎罰踔良甘紡芰客ǖ饋Ｔ諉柯紡芰客ǖ樂�，悼P艽有⌒頭緦?duì)发但k義匣脅�，通过整馏x髂？檎鰨僂ü繃髂？椋ǎ模茫模帽浠黃鰨┙繆固街繃髂稿義舷叩繆梗⒔型ǖ賴牡縋芑慵謚繃髂趕呱�，送给逆变砌崿租偯洦过逆变祈^⑼ǎ玻玻埃鄭義希擔(dān)埃齲�，ＡＣ，中国）。由釉柨O儔浠段Ш艽�，峨sΦ模模茫模帽浠黃韉氖淙氳繆狗段б笠插義希插義，

本文編號(hào)：2624058