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考虑不同优化指标的双有源桥变换器全局优化控制
1
作者 王祺 张泽轲 王春花 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第5期113-122,共10页
双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开... 双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开关管的零电压开通(zero-voltage-switching,ZVS)。针对传统单移相控制在电压不匹配运行时效率降低的问题,提出一种基于双重移相(dual-phase-shift,DPS)控制的全功率范围内保证全部开关管实现ZVS的最小回流功率优化策略,以提高变换器在宽电压调节比下的效率。首先,综合考虑功率的传输特性、电压调节比以及最小回流功率、最小电流应力、全ZVS三者之间的耦合关系,研究全部开关管实现ZVS的功率范围。然后,根据给定的约束条件,通过分段优化的方法,得到全局最优解。最后,搭建实验平台验证所提优化策略在电压不匹配运行条件下可以使DAB变换器的全部开关管在全功率范围内均能实现ZVS,同时减小了回流功率。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 回流功率 电流应力 软开关 双重移相控制
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CLC型全桥谐振变换器调制方法及分析
2
作者 秦俊杰 胡松 +4 位作者 汪锐 黄贤明 钟黎萍 李秀英 陈武 《电气工程学报》 北大核心 2025年第6期251-261,共11页
为了解决传统双有源桥(Dual active bridge,DAB)变换器回流功率过大和导通损耗过高的问题,提出一种(Capacitor inductor capacitor,CLC)型全桥谐振变换器。与传统DAB变换器相比,该变换器一、二次侧全桥电路通过CLC型谐振网络连接,只需... 为了解决传统双有源桥(Dual active bridge,DAB)变换器回流功率过大和导通损耗过高的问题,提出一种(Capacitor inductor capacitor,CLC)型全桥谐振变换器。与传统DAB变换器相比,该变换器一、二次侧全桥电路通过CLC型谐振网络连接,只需要两个谐振电容,降低了元件的成本、提高了功率密度。在双重同相调制(Dual in-phase modulation,DIM)方法下,一、二次侧全桥的交流电压与电流同相位,实现了零回流功率和单位功率因数运行(Unity power factor,UPF),因此减少了电流应力,降低了导通损耗。在时域波形分析的基础上,建立各次谐波的交流等效模型,分析各个时期的工作模态,通过多重谐波近似法(Multiple harmonics approximation,MHA)进一步研究变换器的功率传输特性,并通过PSIM仿真软件进行仿真。最后,建立一个400 W的试验样机,由试验结果验证上述理论的正确性和可行性。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 导通损耗 零回流功率 单位功率因数
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基于双重移相控制的双有源桥DC-DC变换器最小回流功率优化控制
3
作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 徐虎 章国光 袁雷 徐岸非 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期193-202,共10页
为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性... 为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性求解实现回流功率最小化的最优移相比组合,由此提出最小回流功率优化方案及相应的控制策略。基于所提控制策略搭建实验样机,分析该方案的动态特性并对其与单移相控制、传统双重移相优化控制下的稳态特性包括回流功率、效率分析。所提优化控制的可行性和有效性在实验结果中得到了验证。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 回流功率 双重移相控制 KKT条件法 零电压开通
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直流配电网MMC-H型直流变压器回流功率的变频优化 被引量：3
4
作者 梅军 管州 +5 位作者 丁然 范光耀 葛锐 王冰冰 梁东 宗瑾 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期14-20,共7页
研究适用于直流配电网的模块化多电平换流器H桥(MMC-H)型直流变压器,其由模块化多电平(MMC)桥臂、H桥和交流变压器组成。MMC采用阶梯波调制,H桥采用方波调制。推导出基于移相控制的传输功率与回流功率表达式,总结影响回流功率的因素与... 研究适用于直流配电网的模块化多电平换流器H桥(MMC-H)型直流变压器,其由模块化多电平(MMC)桥臂、H桥和交流变压器组成。MMC采用阶梯波调制,H桥采用方波调制。推导出基于移相控制的传输功率与回流功率表达式,总结影响回流功率的因素与零回流功率的边界条件。为抑制回流功率,提出了变频优化策略,通过工作频率的变化来调节移相比落入零回流功率区域,减小回流功率与电流应力。最后,搭建实验平台对变频优化控制策略进行验证,实验结果表明变频优化控制策略能够调节移相比,降低电流应力与损耗,提高直流变压器效率。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 直流变压器 功率表达式 零回流功率区域 变频优化
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基于ZVS的双向全桥DC-DC变换器最小回流功率双重移相分段控制 被引量：10
5
作者 孙标广 李静争 +2 位作者 张迁迁 杨泽昆 邓旭哲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期39-48,共10页
双向全桥DC-DC(DAB)变换器在直流微电网作为可再生能源与储能设备的能量传输环节,通过实现零电压开关(ZVS)和最小回流功率,可显著地提升DAB变换器的性能,从而提高直流微电网的稳定性。但同时实现ZVS和最小回流功率控制在理论上是相互制... 双向全桥DC-DC(DAB)变换器在直流微电网作为可再生能源与储能设备的能量传输环节,通过实现零电压开关(ZVS)和最小回流功率,可显著地提升DAB变换器的性能,从而提高直流微电网的稳定性。但同时实现ZVS和最小回流功率控制在理论上是相互制约的。针对这一问题,该文提出一种基于ZVS的最小回流功率双重移相分段控制策略。通过对双重移相下的传输功率进行分段,前段将ZVS作为约束条件,得到基于ZVS条件下的最小回流功率控制策略,后段通过KKT条件法实现在给定传输功率下的最小回流功率控制策略。通过将所提控制策略和传统的双重移相控制对比分析,发现所提控制策略具有更小的回流功率和电流应力,提高了变换器的性能。最后,基于所提控制策略搭建实验样机,验证了控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双向全桥DC-DC变换器 双重移相控制 回流功率 零电压开关(ZVS) KKT条件法
原文传递
基于级联DAB中压高可靠直流变压器的零回流功率调制策略 被引量：3
6
作者 田杰 张平 +1 位作者 邢小平 李锐 《船电技术》 2021年第9期17-22,共6页
本文针对基于级联DAB结构的中压高可靠直流变压器拓扑结构,提出了一种零回流功率调制策略。当输入侧直流母线电压波动时,此策略通过调节高压侧H桥的开关管驱动信号占空比,实现不同输入电压波动时高低压直流电压变比与中频变压器变比的... 本文针对基于级联DAB结构的中压高可靠直流变压器拓扑结构,提出了一种零回流功率调制策略。当输入侧直流母线电压波动时,此策略通过调节高压侧H桥的开关管驱动信号占空比,实现不同输入电压波动时高低压直流电压变比与中频变压器变比的匹配。并通过维持低压侧H桥的输出电压占空比与高压侧电压输出占空比的一致性,同时调节高压侧与低压侧H桥的移相角,实现不同功率条件下的零回流功率。可有效降低高可靠直流变压器损耗,提高运行效率。通过零回流功率调制策略与其他两种调制策略的理论分析与仿真对比,验证了零回流功率调制策略的优越性。 展开更多
关键词 高可靠直流变压器 零回流功率 级联DAB 装置损耗
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