LCL復(fù)合諧振型雙向全橋DC/DC變換器研究
發(fā)布時間:2022-02-22 00:36
諧振型雙向全橋DC/DC變換器(Resonant-type Bi-directional Full BridgeDC/DC Converter)以其開關(guān)損耗小、諧振能量高、變壓器渦流損耗小等諸多優(yōu)點,在航空航天電源系統(tǒng)、直流不停電系統(tǒng)(DC-UPS)、電動汽車、太陽能發(fā)電系統(tǒng)等重要場合得到廣泛應(yīng)用。由于只采用一個諧振網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)的諧振型雙向全橋DC/DC變換器在能量反向推送時,開關(guān)管的電流應(yīng)力將會激增。為解決該問題,本文提出了一種基于對稱諧振網(wǎng)絡(luò)的LCL復(fù)合諧振型雙向全橋DC/DC變換器,保證了能量正向推送與反向推送時變換器開關(guān)管的電流應(yīng)力均保持較低水平。此外,分別通過移相控制策略和能量注入及自由振蕩控制策略實現(xiàn)了變換器的輸出控制。本文的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面:①介紹了隔離式雙向全橋DC/DC變換器的基本原理及研究現(xiàn)狀,針對傳統(tǒng)的諧振型雙向全橋DC/DC變換器的局限性,提出了一種新型的LCL復(fù)合諧振型雙向全橋DC/DC變換器。②闡述了LCL復(fù)合諧振型雙向全橋DC/DC變換器的工作原理,建立了諧振變換器的交流阻抗模型,在此基礎(chǔ)上給出了變換器的經(jīng)驗化參數(shù)設(shè)計方法,并分析了變換器三個方面的...
【文章來源】:重慶大學重慶市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 雙向 DC/DC 變換器的基本原理
1.3 隔離式雙向 DC/DC 變換器的分類
1.4 隔離式雙向全橋 DC/DC 變換器的研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究意義及研究內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的原理及工作特性
2.1 引言
2.2 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的工作原理
2.3 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的參數(shù)設(shè)計
2.3.1 系統(tǒng)建模
2.3.2 諧振電容選取
2.3.3 參數(shù)設(shè)計流程
2.4 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的工作特性
2.4.1 電壓增益
2.4.2 輸出電流
2.4.3 傳輸功率
2.5 本章小結(jié)
3 移相控制策略研究
3.1 引言
3.2 移相控制策略的選取
3.3 供電端定頻+移相控制原理
3.4 軟開關(guān)工作條件
3.5 工作特性分析
3.5.1 電壓增益
3.5.2 輸出電流
3.5.3 傳輸功率
3.6 本章小結(jié)
4 能量注入及自由振蕩控制策略研究
4.1 引言
4.2 能量注入及自由振蕩控制的工作原理
4.2.1 能量注入模式的工作原理
4.2.2 自由振蕩模式的工作原理
4.3 控制策略研究
4.3.1 數(shù)學建模
4.3.2 諧振能量分析
4.3.3 控制流程
4.4 本章小結(jié)
5 仿真與實驗研究
5.1 引言
5.2 基于移相控制的仿真及實驗研究
5.2.1 仿真研究
5.2.2 實驗研究
5.3 基于能量注入及自由振蕩控制的仿真及實驗研究
5.3.1 仿真研究
5.3.2 實驗研究
5.4 控制性能比較
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
A. 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
B. 作者在攻讀碩士學位期間參與科研及獲獎情況
C. 獲得獎勵及榮譽
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種高效隔離的雙向DC/DC變換器[J]. 顏湘武,楊利鳴,梁宵,趙慧超,張波. 華北電力大學學報(自然科學版). 2013(04)
[2]復(fù)合諧振型非接觸電能雙向傳輸模式[J]. 戴欣,施惠,孫躍. 西南交通大學學報. 2013(03)
[3]一種隔離式雙向全橋DC/DC變換器的控制策略[J]. 武琳,張燕枝,李子欣,王平,李耀華,劉志剛. 電機與控制學報. 2012(12)
[4]一種諧振型推挽式直流變換器[J]. 袁義生,龔昌為. 電力自動化設(shè)備. 2012(10)
[5]電壓型CPT系統(tǒng)動態(tài)負載恒壓輸出研究[J]. 趙志斌,孫躍,翟淵,楊芳勛. 華中科技大學學報(自然科學版). 2011(09)
[6]CLC諧振型感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的H∞控制[J]. 戴欣,余奎,孫躍. 中國電機工程學報. 2010(30)
[7]非接觸電能雙向推送模式研究[J]. 戴欣,孫躍,蘇玉剛,唐春森,王智慧. 中國電機工程學報. 2010(18)
[8]軟開關(guān)諧振復(fù)位雙管正激DC/DC變流器[J]. 洪小圓,陳威,呂征宇. 電工技術(shù)學報. 2009(10)
[9]非接觸供電系統(tǒng)多負載自適應(yīng)技術(shù)[J]. 蘇玉剛,唐春森,孫躍,王智慧. 電工技術(shù)學報. 2009(01)
[10]非接觸電能傳輸系統(tǒng)恒流控制策略[J]. 孫躍,陳國東,戴欣,蘇玉剛,唐春森,王智慧. 重慶大學學報. 2008(07)
碩士論文
[1]LCL諧振型感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)建模及其H∞控制[D]. 周繼昆.重慶大學 2013
[2]PWM加移相控制雙有源全橋雙向DC-DC變換器的研究[D]. 楊敏.南京航空航天大學 2013
[3]電動汽車應(yīng)急充電用非接觸雙向諧振變換器的研究[D]. 蔣磊磊.南京航空航天大學 2013
本文編號:3638336
【文章來源】:重慶大學重慶市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 雙向 DC/DC 變換器的基本原理
1.3 隔離式雙向 DC/DC 變換器的分類
1.4 隔離式雙向全橋 DC/DC 變換器的研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究意義及研究內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的原理及工作特性
2.1 引言
2.2 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的工作原理
2.3 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的參數(shù)設(shè)計
2.3.1 系統(tǒng)建模
2.3.2 諧振電容選取
2.3.3 參數(shù)設(shè)計流程
2.4 LCL 復(fù)合諧振型雙向全橋 DC/DC 變換器的工作特性
2.4.1 電壓增益
2.4.2 輸出電流
2.4.3 傳輸功率
2.5 本章小結(jié)
3 移相控制策略研究
3.1 引言
3.2 移相控制策略的選取
3.3 供電端定頻+移相控制原理
3.4 軟開關(guān)工作條件
3.5 工作特性分析
3.5.1 電壓增益
3.5.2 輸出電流
3.5.3 傳輸功率
3.6 本章小結(jié)
4 能量注入及自由振蕩控制策略研究
4.1 引言
4.2 能量注入及自由振蕩控制的工作原理
4.2.1 能量注入模式的工作原理
4.2.2 自由振蕩模式的工作原理
4.3 控制策略研究
4.3.1 數(shù)學建模
4.3.2 諧振能量分析
4.3.3 控制流程
4.4 本章小結(jié)
5 仿真與實驗研究
5.1 引言
5.2 基于移相控制的仿真及實驗研究
5.2.1 仿真研究
5.2.2 實驗研究
5.3 基于能量注入及自由振蕩控制的仿真及實驗研究
5.3.1 仿真研究
5.3.2 實驗研究
5.4 控制性能比較
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
A. 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
B. 作者在攻讀碩士學位期間參與科研及獲獎情況
C. 獲得獎勵及榮譽
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種高效隔離的雙向DC/DC變換器[J]. 顏湘武,楊利鳴,梁宵,趙慧超,張波. 華北電力大學學報(自然科學版). 2013(04)
[2]復(fù)合諧振型非接觸電能雙向傳輸模式[J]. 戴欣,施惠,孫躍. 西南交通大學學報. 2013(03)
[3]一種隔離式雙向全橋DC/DC變換器的控制策略[J]. 武琳,張燕枝,李子欣,王平,李耀華,劉志剛. 電機與控制學報. 2012(12)
[4]一種諧振型推挽式直流變換器[J]. 袁義生,龔昌為. 電力自動化設(shè)備. 2012(10)
[5]電壓型CPT系統(tǒng)動態(tài)負載恒壓輸出研究[J]. 趙志斌,孫躍,翟淵,楊芳勛. 華中科技大學學報(自然科學版). 2011(09)
[6]CLC諧振型感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的H∞控制[J]. 戴欣,余奎,孫躍. 中國電機工程學報. 2010(30)
[7]非接觸電能雙向推送模式研究[J]. 戴欣,孫躍,蘇玉剛,唐春森,王智慧. 中國電機工程學報. 2010(18)
[8]軟開關(guān)諧振復(fù)位雙管正激DC/DC變流器[J]. 洪小圓,陳威,呂征宇. 電工技術(shù)學報. 2009(10)
[9]非接觸供電系統(tǒng)多負載自適應(yīng)技術(shù)[J]. 蘇玉剛,唐春森,孫躍,王智慧. 電工技術(shù)學報. 2009(01)
[10]非接觸電能傳輸系統(tǒng)恒流控制策略[J]. 孫躍,陳國東,戴欣,蘇玉剛,唐春森,王智慧. 重慶大學學報. 2008(07)
碩士論文
[1]LCL諧振型感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)建模及其H∞控制[D]. 周繼昆.重慶大學 2013
[2]PWM加移相控制雙有源全橋雙向DC-DC變換器的研究[D]. 楊敏.南京航空航天大學 2013
[3]電動汽車應(yīng)急充電用非接觸雙向諧振變換器的研究[D]. 蔣磊磊.南京航空航天大學 2013
本文編號:3638336
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