基于双有源桥的单级AC-DC双向变换器研究

发布时间：2020-04-07 14:30

【摘要】：随着电力电子技术的不断发展与化石燃料的过量开采消耗,可再生能源的开发和利用一跃成为世界各国的研究热点,新能源汽车的研发与普及已经成为当今社会的一大主题。随着新能源汽车保有量逐年提高,实现电能在电网与汽车之间双向流动技术也成为了当前的研究热点。本文以双向AC-DC变换器为研究对象,在保证高功率因数的同时,实现能量的双向传输。本文研究的基于双有源桥的单级AC-DC双向变换器拓扑是由隔离变压器,谐振电感电容,交流侧四象限全桥开关以及直流侧全桥电路构成,本文主要将完成以下研究工作:传统的双向AC-DC变换器本身的双级系统结构,限制了电路传输效率,且实现成本较高。本文提出一种新型自动功率因数校正的调制方法,该调制方式的原理是通过对两侧桥臂占空比的调制,使输入电流与输入电压在每一个高频周期内完全同向,实现自动功率因数校正功能,并通过调节两侧桥臂移相角,实现能量双向传输。由于直流侧桥臂电压占空比随输入交流电压时变的,所以,在每一个工频周期内,都存在一定区间使全部开关管实现软开关,研究该区间范围与各电路参数的关系。并与另一种自动功率因数校正的调制方式做对比,得出本文调制方式下,电路电感电流更小,传输功率能力更强且变压器利用率更高。根据上述理论分析,选取较优化的电路参数,最大化减少变换器的损耗。在PSIM中搭建仿真平台,对比仿真结果与理论分析波形,验证该调制方式的正确性。设计硬件电路平台,合理分析电路指标,计算电路各部分参数,选取合适的电子器件。搭建实验样机,并进行电路的调试工作。将实验结果与仿真结果相对应,验证本文所提出理论的可行性。
【图文】：

iL(t)Vac2(t)c1(t)/n完全跟随输入交流电压，实现了谐振电流包络线呈正弦波，图 4实现了交流侧所有 MOS 管的 ZC较大时一个高频周期的电压电流 4-11 为 、 硬开关区间内的态下功率分析仪所测得的 PF 值7S 和8S 硬开关区间桥臂中点电压及谐
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM46

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本文编号：2618021