双向DC/DC串并联系统控制策略的研究

发布时间：2023-05-13 12:17

　　多模块串联输入-并联输出(Series-input and Parallel-output,SIPO)型双向DC/DC变换器非常适用于诸如电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)之类的需要进行高压直流与低压直流功率传输的场合,而模块间输入侧与输出侧的电压、电流均衡,是制约其可靠运行的关键问题。由于双主动桥(Dual-Active-Bridge,DAB)拓扑存在无功环流,增加了电路成本和损耗,因此采用一种改进的隔离型双向DC/DC变换器拓扑,该拓扑没有无功环流,减少了成本及电路损耗,可实现宽范围电压输入;主要对其Buck/Boost工作模式和调制策略进行了研究,针对实际应用中开关管的切换和配合问题,进行死区和直通区设置以保证电路的正常运行,对变压器漏感的能量进行RCD吸收回路设计。针对多模块输入侧均压问题,在改进拓扑双闭环控制的基础上提出下垂均压控制策略,该控制策略中单模块采集自身的输入/输出电压和电感电流,利用电感电流补偿值与输入电压下垂特性实现输入均压控制,实现了模块化设计,增加了系统的可靠性。分别在Matlab/Simulink仿真平台进行...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 电力电子变压器的发展概述
        1.1.2 电力电子变压器的拓扑形式
    1.2 高低压直流功率传输解决方案
    1.3 双向DC/DC变换器
    1.4 均压均流控制策略
    1.5 本文研究的意义及主要研究内容
        1.5.1 本文研究的意义
        1.5.2 论文主要研究内容
2 下垂均压控制策略
    2.1 改进的隔离型双向DC/DC变换器
        2.1.1 工作模式
        2.1.2 调制与控制
        2.1.3 死区与直通区设置
        2.1.4 漏感吸收回路设计
    2.2 下垂均压控制策略原理
    2.3 仿真验证
    2.4 实验验证
        2.4.1 半实物仿真平台
        2.4.2 实验结果分析
    2.5 本章小节
3 控制器参数选取分析
    3.1 BUCK工况的系统稳定性
    3.2 BUCK工况的参数选取
        3.2.1 电压环PI
        3.2.2 电流环PI
        3.2.3 下垂系数
    3.3 BOOST工况的系统稳定性
    3.4 BOOST工况的参数选取
        3.4.1 电压环PI
        3.4.2 电流环PI
        3.4.3 下垂系数
    3.5 本章小节
4 下垂均压控制的二次调节
    4.1 系统杂散参数对均压效果的影响分析
    4.2 二次调节的实现方式
    4.3 仿真验证
    4.4 实验验证
    4.5 本章小节
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3815804