高频隔离型半桥双向DC/DC变换器的研究与实验验证

发布时间：2020-12-30 22:13

　　石油、煤炭等传统资源的日益减少,促使我们使用更多的新能源。但是新能源发电的大量接入对电力系统的稳定性和电能质量带来了空前挑战。储能技术的应用可以减小新能源发电接入对电力系统的影响,同时可以将乏锂电池应用到储能系统中实现锂电池的梯次化利用。作为锂电池储能系统的重要部分,双向直流变换器成为了研究重点。本文依托于北京市科技计划项目“光伏并网用统一功率控制装备及直流微网技术研究与示范应用(D1311004002013003)”。本文将高频隔离型半桥双向DC/DC变换器应用到锂电池储能系统中,通过移相控制实现电池的充放电。主要研究内容如下：首先对双向直流变换器的拓扑结构、建模方法、应用现状、控制技术和软开关技术进行了分析和比较。结合课题实际需要,选择了高频隔离型半桥双向DC/DC变换器作为研究对象。详细介绍了高频隔离型半桥双向DC/DC变换器的工作原理,对稳态输出特性进行了理论分析；根据实验室低压物理模型设计了主电路参数,对变换器在Boost和Buck模式下的稳态工况和进行仿真研究；推导了高频隔离型半桥双向DC/DC变换器的软开关条件,并用仿真进行了验证。其次对高频隔离型半桥双向DC/DC变换器... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高频隔离型半桥双向DC/DC变换器的拓扑结构

变换器工作在Boost模式时，电池放电，功率由电源侧流向高压侧，Boost模式下开关管的驱动信号如图2-2所示。n ?,I 1 ； i cotQ2 H l-H ? 0)tft J 1 1 >如04 J hi i 图2-2驱动信号时序图Fig.2-2 Drive sequence diagram开关模态对应的电路如图2-3(a)-(l)所示，各模态的工作情况说明如下：模态l(tl之前）在tl之前，电路已达到稳态，开关管Q1和D3导通，滤波电感Li在电压厂/+「2)的作用下释放能量，电流线性下降，卜降率为[「&,-(^^1+厂2)]化,；变压器漏感电压为在此电压下/p线性上升，当电压完全匹配时，呆持不变，= 这个阶段C1放电，C2充电。变压器原边提供的功率一部分给负载供电

隔离型半桥变换器等效简化电路图

【参考文献】：
期刊论文
[1]功率开关管及LED驱动芯片的散热器设计[J]. 沙占友,马洪涛.  电源技术应用. 2012(06)
[2]一族非隔离双向直流变换器[J]. 吴红飞,陆珏晶,石巍,张君君,邢岩.  中国电机工程学报. 2012(09)
[3]Buck型DC-DC变换器中单输入模糊控制器的设计与实现[J]. 常昌远,陈瑶,黄金峰,王青.  东南大学学报(自然科学版). 2012(02)
[4]微电网储能技术研究综述[J]. 周林,黄勇,郭珂,冯玉.  电力系统保护与控制. 2011(07)
[5]电动汽车对称半桥DC/DC变换器的建模和控制[J]. 王成悦,张兴,杨淑英,谢震.  电力电子技术. 2008(10)
[6]电流型推挽全桥双向变换器的研究[J]. 马兰,钱荔,肖岚.  电力电子技术. 2008(01)
[7]基于DSP的交流采样设计[J]. 夏晓玲,史坡,沈昱明.  仪器仪表学报. 2006(S3)
[8]三电平双向变换器[J]. 金科,杨孟雄,阮新波.  中国电机工程学报. 2006(18)
[9]零电压开关多谐振三电平直流变换器的控制策略[J]. 金科,阮新波.  中国电机工程学报. 2004(12)
[10]一族正反激组合式双向DC-DC变换器[J]. 张方华,严仰光.  中国电机工程学报. 2004(05)

硕士论文
[1]电动汽车用高性能双向DC/DC变换器的研究[D]. 曾耀国.广东工业大学 2011
[2]基于超级电容的双向直流变换器的研究[D]. 闻超.北京交通大学 2011
[3]大功率双向DC/DC变换器的研究[D]. 高金萍.华中科技大学 2009
[4]用于混合储能系统的三半桥隔离式双向DC/DC变换器的研究[D]. 王成悦.合肥工业大学 2009
[5]LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 冯治富.西南交通大学 2008
[6]数字相移控制的隔离Buck-Boost型双向DC/DC变换器研究[D]. 唐杰.合肥工业大学 2008



本文编号：2948385