双有源全桥DC-DC变换器优化调制与并联均流控制
发布时间：2021-01-04 17:52
分布式能源的快速发展,微电网技术成为消纳分布式电源的有效手段,蓄电池、超容器等储能在接入微电网时需要配备双向DC-DC变换器实现能量的双向传输。双有源全桥DC-DC变换器（dual-active full-bridge,DAB）具备电气隔离,高变比升降压、易于实现软开关控制等诸多优点,且能通过串并联组合实现多重模块化方案,被广泛应用于分布式发电等大中功率场合。由于DAB变换器具备多变量控制和系统非线性等因素,效率有待提升,另外在大功率场合下变换器模块化并联还需实现各模块的功率均衡,为此,本文主要开展了变换器的优化调制策略研究和模块化并联的功率平衡策略研究。本文首先对比分析了DAB变换器传统单移相（single-phase shift,SPS）、扩展移相（extended phase shift,EPS）和双重移相（dual phase shift,DPS）传输功率,回流功率、电流应力及软开关特性,得出双重移相控制功率传输范围最宽,灵活性最强。为了减小DAB变换器的功率损耗,考虑全局范围内不同传输功率及输入输出电压调节比,提出了一种双重移相电流应力优化控制策略,建立了双重移相控制所有运行...
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传输功率曲线图
（a）k=1 （b）k=2图 2-8 不同电压调节比下 SPS、EPS、DPS 回流功率的三维曲线由图可见，当 k=1 电压比匹配情况下，三种控制方式下 SPS 控制方法的回流功率较 EPS、DPS 控制方法大，在 D2的值 0~0.25 范围内 EPS 控制方法回流功率最小，0.25~0.5 范围内 DPS 控制方法回流功率最小。当 k=2 时电压比不匹配
（a）k=2 （a）k=4图 2-9 不同电压调节比下 SPS、EPS、DPS 电流应力的三维曲线由图可见，三种控制方式下的最大传输功率相同，但是由于内移相比 D1的加入使得 EPS、DPS 传输功率的调节范围由单纯的曲线变为区域，相比 EPS 控制方式 DPS 调节范围更大，灵活性最强。
【参考文献】：
期刊论文
[1]输入串联输出并联双有源全桥DC-DC变换器多模块优化功率平衡控制方法[J]. 安峰,王嵩,杨柯欣. 电工技术学报. 2018(16)
[2]电力电子变压器的双有源全桥DC-DC变换器模型预测控制及其功率均衡方法[J]. 安峰,宋文胜,杨柯欣. 中国电机工程学报. 2018(13)
[3]双向全桥DC-DC变换器中大容量高频变压器绕组与磁心损耗计算[J]. 陈彬,李琳,赵志斌. 电工技术学报. 2017(22)
[4]独立输入并联输出全桥隔离DC-DC变换器直接功率平衡控制[J]. 武明义,侯聂,宋文胜,蒋威. 中国电机工程学报. 2018(05)
[5]隔离型双向直流变换器的最小回流功率移相控制方法[J]. 于德,付超,王毅,王彦旭,杨喆明. 电工技术学报. 2017(24)
[6]一种交直流混合微网能量路由器及其运行模态分析[J]. 涂春鸣,孟阳,肖凡,兰征,帅智康. 电工技术学报. 2017(22)
[7]基于开关组合规律的双有源桥DC-DC变换器传输功率特性[J]. 谷庆,袁立强,聂金铜,李婧,赵争鸣. 电工技术学报. 2017(13)
[8]主从控制下直流微电网稳定性分析及有源阻尼控制方法[J]. 胡辉勇,王晓明,于淼,彭勇刚,韦巍,朱文广. 电网技术. 2017(08)
[9]三重移相控制下DAB变换器全局优化控制策略及分析[J]. 童安平,杭丽君,李国杰. 中国电机工程学报. 2017(20)
[10]双向全桥DC-DC变换器基于电感电流应力的双重移相优化控制[J]. 张勋,王广柱,王婷. 电工技术学报. 2016(22)
博士论文
[1]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
[2]软开关双向DC-DC变换器的研究[D]. 陈刚.浙江大学 2001
硕士论文
[1]PWM加移相控制双有源全桥双向DC-DC变换器的研究[D]. 杨敏.南京航空航天大学 2013
[2]大功率双向DC/DC变换器的研究[D]. 高金萍.华中科技大学 2009
[3]基于燃料电池供电系统的三电平双向变换器研究[D]. 杨孟雄.南京航空航天大学 2008
本文编号：2957170
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传输功率曲线图
（a）k=1 （b）k=2图 2-8 不同电压调节比下 SPS、EPS、DPS 回流功率的三维曲线由图可见，当 k=1 电压比匹配情况下，三种控制方式下 SPS 控制方法的回流功率较 EPS、DPS 控制方法大，在 D2的值 0~0.25 范围内 EPS 控制方法回流功率最小，0.25~0.5 范围内 DPS 控制方法回流功率最小。当 k=2 时电压比不匹配
（a）k=2 （a）k=4图 2-9 不同电压调节比下 SPS、EPS、DPS 电流应力的三维曲线由图可见，三种控制方式下的最大传输功率相同，但是由于内移相比 D1的加入使得 EPS、DPS 传输功率的调节范围由单纯的曲线变为区域，相比 EPS 控制方式 DPS 调节范围更大，灵活性最强。
【参考文献】：
期刊论文
[1]输入串联输出并联双有源全桥DC-DC变换器多模块优化功率平衡控制方法[J]. 安峰,王嵩,杨柯欣. 电工技术学报. 2018(16)
[2]电力电子变压器的双有源全桥DC-DC变换器模型预测控制及其功率均衡方法[J]. 安峰,宋文胜,杨柯欣. 中国电机工程学报. 2018(13)
[3]双向全桥DC-DC变换器中大容量高频变压器绕组与磁心损耗计算[J]. 陈彬,李琳,赵志斌. 电工技术学报. 2017(22)
[4]独立输入并联输出全桥隔离DC-DC变换器直接功率平衡控制[J]. 武明义,侯聂,宋文胜,蒋威. 中国电机工程学报. 2018(05)
[5]隔离型双向直流变换器的最小回流功率移相控制方法[J]. 于德,付超,王毅,王彦旭,杨喆明. 电工技术学报. 2017(24)
[6]一种交直流混合微网能量路由器及其运行模态分析[J]. 涂春鸣,孟阳,肖凡,兰征,帅智康. 电工技术学报. 2017(22)
[7]基于开关组合规律的双有源桥DC-DC变换器传输功率特性[J]. 谷庆,袁立强,聂金铜,李婧,赵争鸣. 电工技术学报. 2017(13)
[8]主从控制下直流微电网稳定性分析及有源阻尼控制方法[J]. 胡辉勇,王晓明,于淼,彭勇刚,韦巍,朱文广. 电网技术. 2017(08)
[9]三重移相控制下DAB变换器全局优化控制策略及分析[J]. 童安平,杭丽君,李国杰. 中国电机工程学报. 2017(20)
[10]双向全桥DC-DC变换器基于电感电流应力的双重移相优化控制[J]. 张勋,王广柱,王婷. 电工技术学报. 2016(22)
博士论文
[1]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
[2]软开关双向DC-DC变换器的研究[D]. 陈刚.浙江大学 2001
硕士论文
[1]PWM加移相控制双有源全桥双向DC-DC变换器的研究[D]. 杨敏.南京航空航天大学 2013
[2]大功率双向DC/DC变换器的研究[D]. 高金萍.华中科技大学 2009
[3]基于燃料电池供电系统的三电平双向变换器研究[D]. 杨孟雄.南京航空航天大学 2008
本文编号：2957170
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