隨著電力電子技術的發(fā)展,在電動汽車、直流微網(wǎng)和儲能系統(tǒng)等場合中,隔離型雙向DC-DC變換器的應用日益增多。隔離型雙有源橋（dual active bridge,DAB）DC-DC變換器具有電氣隔離、動態(tài)響應快、功率密度高等優(yōu)點,逐漸成為當前大功率雙向DCDC變換器的主流研究對象。本文首先基于三移相的調(diào)制方式介紹了雙有源橋DC-DC變換器在一個開關周期內(nèi)的工作模態(tài),并根據(jù)工作狀態(tài)利用狀態(tài)空間平均的方法推導出DAB的電流和功率表達式。然后對比了單移相、雙移相和三移相三種不同調(diào)制方式下DAB的功率傳輸特性,總結(jié)出雙移相和三移相都能有效降低DAB的回流功率,提高系統(tǒng)的整體效率。在上述分析的基礎上,基于諧波分析法,將DAB變換器的電感電壓和電感電流進行傅里葉級數(shù)分解,然后對比了基波與不同次數(shù)諧波之間所產(chǎn)生的有功功率和無功功率與理論值間的關系,推導出了利用基波功率來描述DAB變換器的統(tǒng)一功率模型。利用基波回流功率模型和拉格朗日乘子法可以計算出使DAB回流功率最小的移相角,使用該移相角對DAB進行調(diào)制即實現(xiàn)了基波回流功率最優(yōu)調(diào)制。針對在直流微網(wǎng)中的中高壓應用場景,DAB變換器通常采用輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
        1.1.1 微網(wǎng)儲能系統(tǒng)
        1.1.2 電力電子變壓器
        1.1.3 電動汽車電源系統(tǒng)
        1.1.4 汽車到電網(wǎng)或負載
    1.2 雙向DC-DC研究現(xiàn)狀
    1.3 DAB研究現(xiàn)狀
        1.3.1 建模
        1.3.2 調(diào)制
        1.3.3 穩(wěn)定性分析
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 不同調(diào)制方式DAB的對比分析
    2.1 工作原理
    2.2 三重移相調(diào)制的模態(tài)分類
    2.3 不同調(diào)制方式的對比
        2.3.1 傳輸功率特性對比
        2.3.2 回流功率特性對比
    2.4 仿真驗證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于電感電流基波的優(yōu)化控制
    3.1 移相控制的統(tǒng)一建模
        3.1.1 電感電壓和電流的統(tǒng)一建模
        3.1.2 傳輸功率的統(tǒng)一建模
    3.2 基于統(tǒng)一模型的基波優(yōu)化控制策略
    3.3 控制策略
    3.4 基波優(yōu)化控制的仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 多模塊DAB的控制與阻抗建模
    4.1 單個DAB變換器小信號建模
    4.2 多模塊DAB的解耦控制
    4.3 小信號輸入阻抗的建模
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 硬件電路設計與實驗驗證
    5.1 硬件電路設計
        5.1.0 功率開關管的選取
        5.1.1 高頻變壓器的設計
        5.1.2 輔助電感的設計
        5.1.3 濾波電容設計
        5.1.4 采樣調(diào)理電路的設計
        5.1.5 驅(qū)動電路的設計
    5.2 軟件系統(tǒng)設計
        5.2.1 移相PWM的產(chǎn)生
        5.2.2 主程序的設計
    5.3 實驗波形
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀博士/碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙向全橋隔離DC/DC變換器最小峰值電流及其虛擬功率控制方法[J]. 宋文勝,侯聶,武明義,馮曉云.  中國電機工程學報. 2016(18)
[2]雙向全橋DC-DC變換器的負載電流前饋控制方法[J]. 侯聶,宋文勝,武明義.  中國電機工程學報. 2016(09)
[3]雙向全橋DC-DC變換器回流功率優(yōu)化的雙重移相控制[J]. 張勛,王廣柱,商秀娟,王婷.  中國電機工程學報. 2016(04)
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[6]電機控制器直流側(cè)前置雙向Buck/Boost變換器的直接功率控制策略研究[J]. 張旭輝,溫旭輝,趙峰.  中國電機工程學報. 2012(33)
[7]電動汽車與智能電網(wǎng)從V2G到B2G的全新結(jié)合模式[J]. 薛飛,雷憲章,張野飚,劉紅超,高賜威.  電網(wǎng)技術. 2012(02)

碩士論文
[1]數(shù)字化軟開關雙向DC/DC的研究[D]. 吳曉.合肥工業(yè)大學 2017
[2]雙向反激變換器的研究[D]. 成晶晶.浙江大學 2010



本文編號：3650480