双有源桥DC-DC变换器的调制策略研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:az137724907
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可再生能源有着清洁、可以循环再生的优势,但可再生能源发电却有不稳定性和间歇性的特点。因此可再生能源发电系统常与储能设备和电网组成交直流微网系统来协调控制。储能设备和电网之间,双有源桥DC-DC(DAB)变换器有着广泛应用。本文主要介绍了各种移相控制的基本工作原理和建模,并基于三重移相对DAB变换器的回流功率和暂态偏置进行了优化。本文首先分析了单移相、扩展移相和双重移相的基本工作原理,对比三种移相方式的传输功率特性、电流应力特性,总结出相比单移相,扩展移相和双重移相可以扩展传输功率范围,降低电流应力。本文基于三重移相控制,以回流功率和软开关为双重优化目标,首先对三重移相的模式进行分类,讨论各种模式下的传输功率和回流功率表达式,然后以回流功率为目标函数,传输功率为等式约束条件,软开关条件和模式限制条件为不等式约束条件,求解出回流功率最小时的移相比组合,并构建中功率段使各功率段连续,将回流功率降至最小。暂态直流偏置的存在会增大开关管的电流应力,危及变换器的正常运行。本文基于三重移相根据电流初值对工作模式进行再分类,并提出了抑制暂态偏置的本质方法,即在过渡过程内通过调整驱动信号调整电感电流值,并针对各种模式突变分别讨论暂态过渡量,最终达到减小电流冲击和过渡过程时间的目的。最后介绍了DAB变换器的平台搭建过程,其中有开关管的选取、高频隔离变压器的设计,以及辅助电路的设计和软件设计。并在实验平台上进行了所提出的回流功率优化策略和暂态偏置优化策略,实验结果验证了优化策略的有效性。
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