LCL复合谐振型双向全桥DC/DC变换器研究
发布时间：2022-02-22 00:36
谐振型双向全桥DC/DC变换器（Resonant-type Bi-directional Full BridgeDC/DC Converter）以其开关损耗小、谐振能量高、变压器涡流损耗小等诸多优点，在航空航天电源系统、直流不停电系统（DC-UPS）、电动汽车、太阳能发电系统等重要场合得到广泛应用。由于只采用一个谐振网络，传统的谐振型双向全桥DC/DC变换器在能量反向推送时，开关管的电流应力将会激增。为解决该问题，本文提出了一种基于对称谐振网络的LCL复合谐振型双向全桥DC/DC变换器，保证了能量正向推送与反向推送时变换器开关管的电流应力均保持较低水平。此外，分别通过移相控制策略和能量注入及自由振荡控制策略实现了变换器的输出控制。本文的研究内容主要有以下几个方面：①介绍了隔离式双向全桥DC/DC变换器的基本原理及研究现状，针对传统的谐振型双向全桥DC/DC变换器的局限性，提出了一种新型的LCL复合谐振型双向全桥DC/DC变换器。②阐述了LCL复合谐振型双向全桥DC/DC变换器的工作原理，建立了谐振变换器的交流阻抗模型，在此基础上给出了变换器的经验化参数设计方法，并分析了变换器三个方面的...
【文章来源】：重庆大学重庆市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 双向 DC/DC 变换器的基本原理
1.3 隔离式双向 DC/DC 变换器的分类
1.4 隔离式双向全桥 DC/DC 变换器的研究现状
1.5 本文的研究意义及研究内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
1.6 本章小结
2 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的原理及工作特性
2.1 引言
2.2 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的工作原理
2.3 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的参数设计
2.3.1 系统建模
2.3.2 谐振电容选取
2.3.3 参数设计流程
2.4 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的工作特性
2.4.1 电压增益
2.4.2 输出电流
2.4.3 传输功率
2.5 本章小结
3 移相控制策略研究
3.1 引言
3.2 移相控制策略的选取
3.3 供电端定频+移相控制原理
3.4 软开关工作条件
3.5 工作特性分析
3.5.1 电压增益
3.5.2 输出电流
3.5.3 传输功率
3.6 本章小结
4 能量注入及自由振荡控制策略研究
4.1 引言
4.2 能量注入及自由振荡控制的工作原理
4.2.1 能量注入模式的工作原理
4.2.2 自由振荡模式的工作原理
4.3 控制策略研究
4.3.1 数学建模
4.3.2 谐振能量分析
4.3.3 控制流程
4.4 本章小结
5 仿真与实验研究
5.1 引言
5.2 基于移相控制的仿真及实验研究
5.2.1 仿真研究
5.2.2 实验研究
5.3 基于能量注入及自由振荡控制的仿真及实验研究
5.3.1 仿真研究
5.3.2 实验研究
5.4 控制性能比较
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
B. 作者在攻读硕士学位期间参与科研及获奖情况
C. 获得奖励及荣誉
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高效隔离的双向DC/DC变换器[J]. 颜湘武,杨利鸣,梁宵,赵慧超,张波. 华北电力大学学报(自然科学版). 2013(04)
[2]复合谐振型非接触电能双向传输模式[J]. 戴欣,施惠,孙跃. 西南交通大学学报. 2013(03)
[3]一种隔离式双向全桥DC/DC变换器的控制策略[J]. 武琳,张燕枝,李子欣,王平,李耀华,刘志刚. 电机与控制学报. 2012(12)
[4]一种谐振型推挽式直流变换器[J]. 袁义生,龚昌为. 电力自动化设备. 2012(10)
[5]电压型CPT系统动态负载恒压输出研究[J]. 赵志斌,孙跃,翟渊,杨芳勋. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(09)
[6]CLC谐振型感应电能传输系统的H∞控制[J]. 戴欣,余奎,孙跃. 中国电机工程学报. 2010(30)
[7]非接触电能双向推送模式研究[J]. 戴欣,孙跃,苏玉刚,唐春森,王智慧. 中国电机工程学报. 2010(18)
[8]软开关谐振复位双管正激DC/DC变流器[J]. 洪小圆,陈威,吕征宇. 电工技术学报. 2009(10)
[9]非接触供电系统多负载自适应技术[J]. 苏玉刚,唐春森,孙跃,王智慧. 电工技术学报. 2009(01)
[10]非接触电能传输系统恒流控制策略[J]. 孙跃,陈国东,戴欣,苏玉刚,唐春森,王智慧. 重庆大学学报. 2008(07)
硕士论文
[1]LCL谐振型感应电能传输系统建模及其H∞控制[D]. 周继昆.重庆大学 2013
[2]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
[3]电动汽车应急充电用非接触双向谐振变换器的研究[D]. 蒋磊磊.南京航空航天大学 2013
本文编号：3638336
【文章来源】：重庆大学重庆市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 双向 DC/DC 变换器的基本原理
1.3 隔离式双向 DC/DC 变换器的分类
1.4 隔离式双向全桥 DC/DC 变换器的研究现状
1.5 本文的研究意义及研究内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
1.6 本章小结
2 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的原理及工作特性
2.1 引言
2.2 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的工作原理
2.3 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的参数设计
2.3.1 系统建模
2.3.2 谐振电容选取
2.3.3 参数设计流程
2.4 LCL 复合谐振型双向全桥 DC/DC 变换器的工作特性
2.4.1 电压增益
2.4.2 输出电流
2.4.3 传输功率
2.5 本章小结
3 移相控制策略研究
3.1 引言
3.2 移相控制策略的选取
3.3 供电端定频+移相控制原理
3.4 软开关工作条件
3.5 工作特性分析
3.5.1 电压增益
3.5.2 输出电流
3.5.3 传输功率
3.6 本章小结
4 能量注入及自由振荡控制策略研究
4.1 引言
4.2 能量注入及自由振荡控制的工作原理
4.2.1 能量注入模式的工作原理
4.2.2 自由振荡模式的工作原理
4.3 控制策略研究
4.3.1 数学建模
4.3.2 谐振能量分析
4.3.3 控制流程
4.4 本章小结
5 仿真与实验研究
5.1 引言
5.2 基于移相控制的仿真及实验研究
5.2.1 仿真研究
5.2.2 实验研究
5.3 基于能量注入及自由振荡控制的仿真及实验研究
5.3.1 仿真研究
5.3.2 实验研究
5.4 控制性能比较
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
B. 作者在攻读硕士学位期间参与科研及获奖情况
C. 获得奖励及荣誉
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高效隔离的双向DC/DC变换器[J]. 颜湘武,杨利鸣,梁宵,赵慧超,张波. 华北电力大学学报(自然科学版). 2013(04)
[2]复合谐振型非接触电能双向传输模式[J]. 戴欣,施惠,孙跃. 西南交通大学学报. 2013(03)
[3]一种隔离式双向全桥DC/DC变换器的控制策略[J]. 武琳,张燕枝,李子欣,王平,李耀华,刘志刚. 电机与控制学报. 2012(12)
[4]一种谐振型推挽式直流变换器[J]. 袁义生,龚昌为. 电力自动化设备. 2012(10)
[5]电压型CPT系统动态负载恒压输出研究[J]. 赵志斌,孙跃,翟渊,杨芳勋. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(09)
[6]CLC谐振型感应电能传输系统的H∞控制[J]. 戴欣,余奎,孙跃. 中国电机工程学报. 2010(30)
[7]非接触电能双向推送模式研究[J]. 戴欣,孙跃,苏玉刚,唐春森,王智慧. 中国电机工程学报. 2010(18)
[8]软开关谐振复位双管正激DC/DC变流器[J]. 洪小圆,陈威,吕征宇. 电工技术学报. 2009(10)
[9]非接触供电系统多负载自适应技术[J]. 苏玉刚,唐春森,孙跃,王智慧. 电工技术学报. 2009(01)
[10]非接触电能传输系统恒流控制策略[J]. 孙跃,陈国东,戴欣,苏玉刚,唐春森,王智慧. 重庆大学学报. 2008(07)
硕士论文
[1]LCL谐振型感应电能传输系统建模及其H∞控制[D]. 周继昆.重庆大学 2013
[2]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
[3]电动汽车应急充电用非接触双向谐振变换器的研究[D]. 蒋磊磊.南京航空航天大学 2013
本文编号：3638336
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