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随着光伏并网系统中出现了越来越多的问题如限制并网功率,电网冲击等,光伏储能因其利用了电池储能技术可以很好的解决上述问题而得到了更多的关注。电池储能必须用到双向直流变换器(DC/DC)。如何使得电池储能拓扑做到高频、高功率密度、适应光伏系统特性、小型化等目标成了当下的一个研究方向。一种由电感1、电感2、电容组成形成串联谐振的变换器(LLC)通过实现软开关从而提高了变换效率和功率密度。将双向LLC应用到光伏储能系统中会是一种比较好的尝试。本文针对当前各种双向DC/DC拓扑包括非隔离和隔离等形式进行了优缺点分析和总结,发现现有的单级拓扑无法同时满足高效率、适应光伏特性、电气隔离这3个指标。因此本文设计了一种双向LLC串联双向升降压变换器(Buck-Boost)的两级式拓扑结构。本文介绍了此两级式双向DC/DC的拓扑结构。分析了电路的基本工作原理和详细的工作过程,包括正向充电和反向放电。简化系统模型并设计了系统闭环控制策略和方法。结合实际项目需求对此两级式拓扑结构进行主要功率器件参数的选型和设计,损耗计算。根据拓扑的特点对双向LLC的开关管特性做出了分析和要求。借助仿真工具对双向LLC软开关的实现情况进行了仿真。根据经典控制理论,对控制系统进行了小信号建模。在此基础上分别设计了充电和放电情况下的控制器参数。控制器参数结合Matlab做了仿真验证。根据理论指导研制了一台2.5k W功能样机,通过样机测试获取了相关的效率数据和工作过程波形。数据和波形表明这种两级式的双向DC/DC拓扑结构实现了高频、高功率密度的目标。闭环控制特性良好,能够满足光伏储能系统的要求。