基于多重移相的双侧电压反馈DAB控制技术
发布时间：2021-06-22 20:20
双有源桥（DAB）电路是基于输入串联输出并联（ISOP）结构电力电子变压器设备的重要组成部件,然而相比传统低压隔离应用场合,在中、高压隔离功能的要求下,DAB电路中位于变压器两侧的全桥电路通常采用无直接电气连接的方式进行辅助供电,从而导致两侧电路的驱动、电压和电流模拟量的交互需要依赖光纤实现,并进一步影响到DAB电路通过部署多重移相控制技术来提高其运行效率的实现方法。在此通过分析DAB电路实施多重移相控制技术基本工作原理,提出了一种基于多重移相的双侧电压反馈控制策略,用于有高压隔离功能要求的DAB变换器,并最终在一台17 kW,650～780 V/750 V的实验样机上进行了实验验证,结果表明所提方法可以用于有高压隔离功能要求的DAB电路。
【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(11)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１?ＤＡＢ电路??Ｆｉｇ．?１?ＤＡＢ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??
的??电压；／ｉ，／。为ＤＡＢ电路的输入和输出电流；??为ＤＡＢ电路的输入和输出电压。其中，当满足??时，表示ＤＡＢ电路工作在电压匹配状态。??Ｊ）＼Ｉ￣?Ｖｉ．．?Ｊ?Ｖａ．．）??／Ｖｉｄ?／ｖ２ｄ?ｖ３ｄ７?ｖ４ｄ／??图１?ＤＡＢ电路??Ｆｉｇ．?１?ＤＡＢ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??２．１?单移相控制??及均互补导通，不考虑死区，占空比为??０．５，Ｖｌｕ与以及Ｖ３ｕ与Ｖ＊＿导通时刻交错１８０°，??Ｖｌｕ与Ｖｊ？导通时刻交错民。在上述驱动脉冲情况??下，可得到图２所示的变压器两侧电压和漏感电??流对应波形示意图，其中ｒ为开关周期。??Ｔ??７７２??图２单移相控制波形示意图??Ｆｉｇ．?２?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ??在单移相控制下，为保证ＤＡＢ电路功率传递??的单调性，民取值为［－ｔｔ／２，ｔｔ／２］。??２．２?多重移相控制??在单移相控制基础上，即??丫＾及＾＃均互补导通，不考虑死区，占空比为??０．５，进一步定义Ｖｌｕ与Ｖ％导通时刻交错艮，Ｖｌｕ与??导通时刻交错０，，，Ｖ３ｕ与Ｖｉ导通时刻交错民。??当或时，则默认ＤＡＢ电路采用了多??重移相控制。在上述驱动脉冲情况下，图３为变压??器两侧电压和漏感电流对应波形示意图。可见，变??压器两侧电压相比单移相控制增加了?０电平。??—｜?：？７７（２拉??－丨：?１?：??０Ｔ／（２ｔｉ）??１??１??］??：?１?；????＊＼＇ＡＴ／（２ｔｉ）?｜??ｒ＼?；??＿￣＞０电平??１?｜??＂１?｜??■?１??／?Ｖ?Ｌ＿＿??Ｌ?
制波形示意图??Ｆｉｇ．?２?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ??在单移相控制下，为保证ＤＡＢ电路功率传递??的单调性，民取值为［－ｔｔ／２，ｔｔ／２］。??２．２?多重移相控制??在单移相控制基础上，即??丫＾及＾＃均互补导通，不考虑死区，占空比为??０．５，进一步定义Ｖｌｕ与Ｖ％导通时刻交错艮，Ｖｌｕ与??导通时刻交错０，，，Ｖ３ｕ与Ｖｉ导通时刻交错民。??当或时，则默认ＤＡＢ电路采用了多??重移相控制。在上述驱动脉冲情况下，图３为变压??器两侧电压和漏感电流对应波形示意图。可见，变??压器两侧电压相比单移相控制增加了?０电平。??—｜?：？７７（２拉??－丨：?１?：??０Ｔ／（２ｔｉ）??１??１??］??：?１?；????＊＼＇ＡＴ／（２ｔｉ）?｜??ｒ＼?；??＿￣＞０电平??１?｜??＂１?｜??■?１??／?Ｖ?Ｌ＿＿??Ｌ?＾??＼?／；；?＼?／?＼＾?／??〇ｅＴ／（２ｎ）??图３多重移相控制波形示意图??Ｆｉｇ．?３?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ??特别注意，图３中定义了一个角度０，０为％??与１＾之间移相角，以ａｐ，ｕｓ波形正脉宽或负脉宽??的中间时刻的时间差为依据。在多重移相控制中，??０被称为外移相角或主移相角，０Ｐ，０Ｓ被称为内移??相角。０和民满足以下关系式：??ｅｅ＝０＋（ｄｐ－０ｓ）／２?（１）??在单移相控制中，０Ｐ＝武＝ＴＴ，则式（１）简化为０＝??氏。在多重移相控制下，０取值为［－ＴＴ／２，７７／２］?，?０ｐ与??氏
【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于直流配电网的直流变压器技术研究[J]. 张中锋,谢晔源,许烽,石巍. 电力电子技术. 2019(05)
[2]级联H桥型高压变频器中脉冲编解码技术研究[J]. 谢战洪,李海霞,王笑非,高瑛. 电气传动. 2015(02)
博士论文
[1]楼宇直流供电系统架构分析及变换器关键技术研究[D]. 杨晨.南京航空航天大学 2016
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
本文编号：3243477
【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(11)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１?ＤＡＢ电路??Ｆｉｇ．?１?ＤＡＢ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??
的??电压；／ｉ，／。为ＤＡＢ电路的输入和输出电流；??为ＤＡＢ电路的输入和输出电压。其中，当满足??时，表示ＤＡＢ电路工作在电压匹配状态。??Ｊ）＼Ｉ￣?Ｖｉ．．?Ｊ?Ｖａ．．）??／Ｖｉｄ?／ｖ２ｄ?ｖ３ｄ７?ｖ４ｄ／??图１?ＤＡＢ电路??Ｆｉｇ．?１?ＤＡＢ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??２．１?单移相控制??及均互补导通，不考虑死区，占空比为??０．５，Ｖｌｕ与以及Ｖ３ｕ与Ｖ＊＿导通时刻交错１８０°，??Ｖｌｕ与Ｖｊ？导通时刻交错民。在上述驱动脉冲情况??下，可得到图２所示的变压器两侧电压和漏感电??流对应波形示意图，其中ｒ为开关周期。??Ｔ??７７２??图２单移相控制波形示意图??Ｆｉｇ．?２?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ??在单移相控制下，为保证ＤＡＢ电路功率传递??的单调性，民取值为［－ｔｔ／２，ｔｔ／２］。??２．２?多重移相控制??在单移相控制基础上，即??丫＾及＾＃均互补导通，不考虑死区，占空比为??０．５，进一步定义Ｖｌｕ与Ｖ％导通时刻交错艮，Ｖｌｕ与??导通时刻交错０，，，Ｖ３ｕ与Ｖｉ导通时刻交错民。??当或时，则默认ＤＡＢ电路采用了多??重移相控制。在上述驱动脉冲情况下，图３为变压??器两侧电压和漏感电流对应波形示意图。可见，变??压器两侧电压相比单移相控制增加了?０电平。??—｜?：？７７（２拉??－丨：?１?：??０Ｔ／（２ｔｉ）??１??１??］??：?１?；????＊＼＇ＡＴ／（２ｔｉ）?｜??ｒ＼?；??＿￣＞０电平??１?｜??＂１?｜??■?１??／?Ｖ?Ｌ＿＿??Ｌ?
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【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于直流配电网的直流变压器技术研究[J]. 张中锋,谢晔源,许烽,石巍. 电力电子技术. 2019(05)
[2]级联H桥型高压变频器中脉冲编解码技术研究[J]. 谢战洪,李海霞,王笑非,高瑛. 电气传动. 2015(02)
博士论文
[1]楼宇直流供电系统架构分析及变换器关键技术研究[D]. 杨晨.南京航空航天大学 2016
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
本文编号：3243477
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