CLLC谐振隔离型双向DC/DC变换器的设计与控制方法研究
发布时间：2021-07-03 07:40
双向隔离DC-DC变换器具有电压变换、能量双向传输和电气隔离等作用,是开关电源、电力电子变压器等电力电子系统的关键环节,近年来已推出了多种各具特点的电路拓扑。本文主要研究CLLC 谐振隔离型双向DC-DC变换器的设计方法与控制策略。首先综述了双向隔离DC-DC变换器的电路拓扑发展过程,分析了CLLC谐振型双向隔离DC-DC变换器的三种工作模式和运行模态,采用基波等效分析法（FHA）分析了变换器的电压增益特性、功率传输特性以及开关死区对传输功率的影响,建立了变换器电压增益与谐振回路参数和开关频率的函数关系。分析了谐振软开关条件下高频变压器励磁电感与开关死区时间的关系,指出出出了励磁电感的设计依据。考虑到变换器电压增益受工作模式和谐振参数变化的影响,针对直流变压器等某些应用中希望电压增益恒定的要求,给出了谐振参数的优化设计方法。同时研究了开关频率与谐振频率的偏差对电压增益的影响。针对要求变换器电压增益恒定的应用场合,提出CLLC谐振型双向隔离DC-DC变换器的定频同步开环控制策略,即双有源桥开关工作在同频同相控制且开关频率选定在设计的谐振频率,无需反馈调节环节。当谐振参数在有限范围内变化时...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
为传统工频变压器与高频变压器实物对比图
控制策略的有效性。（a）输出电压波形图 （b）输出电压局部放大波形图图4-5 完全谐振且额定工况下的变换器输出电压波形Fig. 4-5 Converter output voltage waveform under fully resonant and rated conditions
（a）输出电流波形图 （b）输出电流局部放大波形图图4-6完全谐振且额定工况下的变换器输出电流波形Fig. 4-6 Converter output current waveform under fully resonant and rated conditions图 4-7 为变压器原边和副边电压电流波形图，由图可以看出变压器原副边电压为 50%占空比交流方波，且幅值分别为±760V 和±380V，满足 2:1 的变比关系。两侧电流波形均为正弦波，与传统非谐振 DAB 相比，减小了涡流损耗，并且可以看出原边和副边电流均与电压同相位，即电流过零点基本与电压过零点重合，间接确保了零电流关断 ZCS 的实现。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双向CLLLC型DC-DC变换器变频控制方法的研究[J]. 王悦妹,郑丽君,宋建成,田慕琴,许春雨. 可再生能源. 2017(12)
[2]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)
[3]基于变频-移相混合控制的L-LLC谐振双向DC-DC变换器[J]. 吕正,颜湘武,孙磊. 电工技术学报. 2017(04)
[4]一种单相–三相混合微电网结构及其能量协调控制方法[J]. 周小平,陈燕东,罗安,周乐明,李鸣慎,陈智勇. 中国电机工程学报. 2016(24)
[5]基于柔性中压直流配电的能源互联网系统[J]. 赵彪,赵宇明,王一振,刘国伟,宋强,袁志昌,姚森敬. 中国电机工程学报. 2015(19)
[6]基于电力电子变换的电能路由器研究现状与发展[J]. 宗升,何湘宁,吴建德,李武华,赵荣祥. 中国电机工程学报. 2015(18)
[7]国家能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》[J]. 本刊编辑部. 农村电气化. 2015(09)
[8]同步控制双向LLC谐振变换器[J]. 江添洋,张军明,汪槱生. 电工技术学报. 2015(12)
[9]基于MAS和Petri-net技术的新能源电网协调控制策略[J]. 朱涛,梁铃,宋振涛,程广清. 电力系统保护与控制. 2015(12)
[10]能源互联网路由策略研究[J]. 林川,赵海,刘晓,李鹤群,徐久强. 电工技术学报. 2015(11)
博士论文
[1]双向谐振型DC/DC变换器的研究[D]. 江添洋.浙江大学 2015
硕士论文
[1]固态变压器中双向隔离型DC/DC变换器的研究[D]. 王悦妹.太原理工大学 2018
[2]SiC MOSFET LLC谐振变换器移相控制特性分析[D]. 杜帅林.浙江大学 2016
[3]对称半桥双向直流变换器的研究[D]. 路其龙.北京交通大学 2012
本文编号：3262174
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
为传统工频变压器与高频变压器实物对比图
控制策略的有效性。（a）输出电压波形图 （b）输出电压局部放大波形图图4-5 完全谐振且额定工况下的变换器输出电压波形Fig. 4-5 Converter output voltage waveform under fully resonant and rated conditions
（a）输出电流波形图 （b）输出电流局部放大波形图图4-6完全谐振且额定工况下的变换器输出电流波形Fig. 4-6 Converter output current waveform under fully resonant and rated conditions图 4-7 为变压器原边和副边电压电流波形图，由图可以看出变压器原副边电压为 50%占空比交流方波，且幅值分别为±760V 和±380V，满足 2:1 的变比关系。两侧电流波形均为正弦波，与传统非谐振 DAB 相比，减小了涡流损耗，并且可以看出原边和副边电流均与电压同相位，即电流过零点基本与电压过零点重合，间接确保了零电流关断 ZCS 的实现。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双向CLLLC型DC-DC变换器变频控制方法的研究[J]. 王悦妹,郑丽君,宋建成,田慕琴,许春雨. 可再生能源. 2017(12)
[2]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)
[3]基于变频-移相混合控制的L-LLC谐振双向DC-DC变换器[J]. 吕正,颜湘武,孙磊. 电工技术学报. 2017(04)
[4]一种单相–三相混合微电网结构及其能量协调控制方法[J]. 周小平,陈燕东,罗安,周乐明,李鸣慎,陈智勇. 中国电机工程学报. 2016(24)
[5]基于柔性中压直流配电的能源互联网系统[J]. 赵彪,赵宇明,王一振,刘国伟,宋强,袁志昌,姚森敬. 中国电机工程学报. 2015(19)
[6]基于电力电子变换的电能路由器研究现状与发展[J]. 宗升,何湘宁,吴建德,李武华,赵荣祥. 中国电机工程学报. 2015(18)
[7]国家能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》[J]. 本刊编辑部. 农村电气化. 2015(09)
[8]同步控制双向LLC谐振变换器[J]. 江添洋,张军明,汪槱生. 电工技术学报. 2015(12)
[9]基于MAS和Petri-net技术的新能源电网协调控制策略[J]. 朱涛,梁铃,宋振涛,程广清. 电力系统保护与控制. 2015(12)
[10]能源互联网路由策略研究[J]. 林川,赵海,刘晓,李鹤群,徐久强. 电工技术学报. 2015(11)
博士论文
[1]双向谐振型DC/DC变换器的研究[D]. 江添洋.浙江大学 2015
硕士论文
[1]固态变压器中双向隔离型DC/DC变换器的研究[D]. 王悦妹.太原理工大学 2018
[2]SiC MOSFET LLC谐振变换器移相控制特性分析[D]. 杜帅林.浙江大学 2016
[3]对称半桥双向直流变换器的研究[D]. 路其龙.北京交通大学 2012
本文编号：3262174
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