双有源桥式(dual active bridge,DAB)变流器目前广泛应用于直流微网、燃料电池、电动汽车等领域,其具有功率密度高、能量双向流动、电气隔离、易于实现软开关等优点,但目前在轨道交通变流器领域应用较少。针对轨道交通领域高压大功率、...双有源桥式(dual active bridge,DAB)变流器目前广泛应用于直流微网、燃料电池、电动汽车等领域,其具有功率密度高、能量双向流动、电气隔离、易于实现软开关等优点,但目前在轨道交通变流器领域应用较少。针对轨道交通领域高压大功率、模块化应用场景的特殊需求,文章创新性地设计了一种基于单移相控制的ISOP-DAB(input-series output-parallel,ISOP)双向储能变流器,将其应用于某型出口机车项目,能够实现动力电池与牵引直流母线之间的能量双向流动,并针对性地解决了ISOP-DAB的输入侧均压与输出侧均流的问题,系统性地分析了在此控制策略下,双向储能变流器的基本工作原理和功率传输特性。通过引入动态解耦控制算法,实现了输出电压稳定与模块均衡的双目标协同控制。最后,通过MATLAB搭建仿真模型进行仿真试验,并且完成了包含充放电切换、动态负载等实物整柜型式试验,验证了该控制策略的有效性与可行性,为轨道交通领域双向储能变流器的模块化设计提供了理论依据和工程实践参考。展开更多
文摘双有源桥式(dual active bridge,DAB)变流器目前广泛应用于直流微网、燃料电池、电动汽车等领域,其具有功率密度高、能量双向流动、电气隔离、易于实现软开关等优点,但目前在轨道交通变流器领域应用较少。针对轨道交通领域高压大功率、模块化应用场景的特殊需求,文章创新性地设计了一种基于单移相控制的ISOP-DAB(input-series output-parallel,ISOP)双向储能变流器,将其应用于某型出口机车项目,能够实现动力电池与牵引直流母线之间的能量双向流动,并针对性地解决了ISOP-DAB的输入侧均压与输出侧均流的问题,系统性地分析了在此控制策略下,双向储能变流器的基本工作原理和功率传输特性。通过引入动态解耦控制算法,实现了输出电压稳定与模块均衡的双目标协同控制。最后,通过MATLAB搭建仿真模型进行仿真试验,并且完成了包含充放电切换、动态负载等实物整柜型式试验,验证了该控制策略的有效性与可行性,为轨道交通领域双向储能变流器的模块化设计提供了理论依据和工程实践参考。
