该文通过分析三重移相(triple phase shift,TPS)控制下双主动全桥(dual active bridge,DAB)变换器的等效电路,推导出传输功率以及电感电流有效值与控制量输入之间的统一模型,并根据控制量之间的关系,划分DAB变换器的6种工作模式。然后,...该文通过分析三重移相(triple phase shift,TPS)控制下双主动全桥(dual active bridge,DAB)变换器的等效电路,推导出传输功率以及电感电流有效值与控制量输入之间的统一模型,并根据控制量之间的关系,划分DAB变换器的6种工作模式。然后,通过揭示控制量的扰动对于传输功率及电感电流有效值的影响,提出针对电流有效值的全局最优化条件,统一不同功率段和不同工作模式的优化问题。全局最优化条件的解即为电感电流有效值最小的控制策略。最后搭建实验平台进行验证,实验结果证明了文中理论分析的正确性和控制策略的有效性。展开更多
双有源桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器在其控制的灵活性与分析的简便性之间存在不可规避的矛盾,即控制自由度越高,分析越复杂。针对这一问题,该文提出从基础电路解析的角度对DAB的工作模式进行重塑,从而在提高其控制自由度的同...双有源桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器在其控制的灵活性与分析的简便性之间存在不可规避的矛盾,即控制自由度越高,分析越复杂。针对这一问题,该文提出从基础电路解析的角度对DAB的工作模式进行重塑,从而在提高其控制自由度的同时降低分析的难度。首先,根据实际开关电路的特点,对单移相控制(single phase shift,SPS)下DAB的所有工作模态进行分析与重新定义,并基于模态分析对回流功率产生的电路本质进行解释。其次,详细阐述从模态角度抑制回流功率的分析方法。所采用的方法简化了DAB工作过程与功率传输特性的分析,对降低工程分析与设计难度具有较好的价值。最后仿真与实验验证分析方法的正确性。展开更多
针对三重移相(triplephaseshift,TPS)控制下双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器定参数控制不能适应输入电压宽范围变化,参数不匹配导致漏感电流增大的问题,该文以漏感电流有效值最小为控制目标,提出一种变参数控制策略。通过对...针对三重移相(triplephaseshift,TPS)控制下双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器定参数控制不能适应输入电压宽范围变化,参数不匹配导致漏感电流增大的问题,该文以漏感电流有效值最小为控制目标,提出一种变参数控制策略。通过对变换器工作模式的划分及各个模式下功率特性和软开关特性的分析,推导出等效电压变比全范围变化时控制变量间统一最优关系式。该控制策略实时计算等效电压变比,利用统一最优关系式,在输入电压变化时实时更新控制变量,使得变换器参数始终匹配,漏感电流有效值最小,所有开关管在全功率范围和宽电压范围内实现软开关。最后,基于SiC器件建立15k WDAB变换器实验平台,实验结果验证了所提控制策略在2倍输入电压范围内均满足电流有效值最小的控制目标,整机效率在大范围内达到95%以上,最高效率达到97.4%。展开更多
双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器在传统双重移相(Dual Phase Shift,DPS)调制下,变压器两侧电压不匹配时,中小功率区域内回流功率较大。针对以上问题,提出一种抑制回流功率的双重移相(Dual Phase Shift for Reactive Power Suppr...双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器在传统双重移相(Dual Phase Shift,DPS)调制下,变压器两侧电压不匹配时,中小功率区域内回流功率较大。针对以上问题,提出一种抑制回流功率的双重移相(Dual Phase Shift for Reactive Power Suppression,DPS-RPS)调制策略。首先对DPS-RPS调制的工作原理进行分析并建立数学模型,基于该模型对电流应力进行优化。然后在电流应力最小化条件下分别对DPS调制和DPS-RPS调制的回流功率及电流应力大小进行对比。结果表明,相比较于DPS调制,DPS-RPS调制在中小功率区域内减小了回流功率的同时降低了电流应力。最后通过实验验证了所提DPS-RPS调制的可行性及有效性。展开更多
双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,作为一种通用变换器,受到广泛关注。通过对其状态转移函数进行等效变换和近似处理,提出一种基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路。与传统的降阶等效...双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,作为一种通用变换器,受到广泛关注。通过对其状态转移函数进行等效变换和近似处理,提出一种基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路。与传统的降阶等效电路相比,该文所提出的等效电路能同时刻画变换器的电感电流和电容电压的动态,从而避免模型降阶带来的误差,兼具准确性和直观性。在此基础上,分析导通回路上寄生电阻对其功率传输特性的影响,从而更加精确地刻画DAB的稳态特性;然后,考察等效电路在离散域中状态方程的特征根,得到变换器的稳定边界;并且全面分析端口参数(输入电压和负载)与特征根模值的关系,从而得出运行条件对稳定裕度的影响。仿真和实验结果都表明该等效电路的精确性和通用性以及分析结论的正确性。展开更多
双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能够适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,受到了广泛关注。准确而直观的DAB变换器等值电路模型对多电压等级的直流配电网潮流分析和计算具有重要的意义。为兼具含DAB变换器的多电压等级直...双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能够适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,受到了广泛关注。准确而直观的DAB变换器等值电路模型对多电压等级的直流配电网潮流分析和计算具有重要的意义。为兼具含DAB变换器的多电压等级直流配电网潮流计算的准确性和直观性,考虑元件寄生参数的影响,建立了单移相比调制方式下DAB变换器支路π型等值电路模型,分析了DAB变换器在直流配电网潮流计算中的功率传输路径和潮流调节的基本原理;计及典型直流负荷的特点和DAB的不同控制方式,提出基于二分搜索法的改进牛顿-拉夫逊直流潮流计算方法。最后,利用6节点直流配电网验证了所提模型的功率传输路径理论的正确性,并基于此模型利用修改的IEEE14节点直流配电网算例,验证所提含DAB变换器多电压等级直流配电网潮流计算模型和方法的有效性和正确性。展开更多
文摘该文通过分析三重移相(triple phase shift,TPS)控制下双主动全桥(dual active bridge,DAB)变换器的等效电路,推导出传输功率以及电感电流有效值与控制量输入之间的统一模型,并根据控制量之间的关系,划分DAB变换器的6种工作模式。然后,通过揭示控制量的扰动对于传输功率及电感电流有效值的影响,提出针对电流有效值的全局最优化条件,统一不同功率段和不同工作模式的优化问题。全局最优化条件的解即为电感电流有效值最小的控制策略。最后搭建实验平台进行验证,实验结果证明了文中理论分析的正确性和控制策略的有效性。
文摘双有源桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器在其控制的灵活性与分析的简便性之间存在不可规避的矛盾,即控制自由度越高,分析越复杂。针对这一问题,该文提出从基础电路解析的角度对DAB的工作模式进行重塑,从而在提高其控制自由度的同时降低分析的难度。首先,根据实际开关电路的特点,对单移相控制(single phase shift,SPS)下DAB的所有工作模态进行分析与重新定义,并基于模态分析对回流功率产生的电路本质进行解释。其次,详细阐述从模态角度抑制回流功率的分析方法。所采用的方法简化了DAB工作过程与功率传输特性的分析,对降低工程分析与设计难度具有较好的价值。最后仿真与实验验证分析方法的正确性。
文摘针对三重移相(triplephaseshift,TPS)控制下双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器定参数控制不能适应输入电压宽范围变化,参数不匹配导致漏感电流增大的问题,该文以漏感电流有效值最小为控制目标,提出一种变参数控制策略。通过对变换器工作模式的划分及各个模式下功率特性和软开关特性的分析,推导出等效电压变比全范围变化时控制变量间统一最优关系式。该控制策略实时计算等效电压变比,利用统一最优关系式,在输入电压变化时实时更新控制变量,使得变换器参数始终匹配,漏感电流有效值最小,所有开关管在全功率范围和宽电压范围内实现软开关。最后,基于SiC器件建立15k WDAB变换器实验平台,实验结果验证了所提控制策略在2倍输入电压范围内均满足电流有效值最小的控制目标,整机效率在大范围内达到95%以上,最高效率达到97.4%。
文摘双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器在传统双重移相(Dual Phase Shift,DPS)调制下,变压器两侧电压不匹配时,中小功率区域内回流功率较大。针对以上问题,提出一种抑制回流功率的双重移相(Dual Phase Shift for Reactive Power Suppression,DPS-RPS)调制策略。首先对DPS-RPS调制的工作原理进行分析并建立数学模型,基于该模型对电流应力进行优化。然后在电流应力最小化条件下分别对DPS调制和DPS-RPS调制的回流功率及电流应力大小进行对比。结果表明,相比较于DPS调制,DPS-RPS调制在中小功率区域内减小了回流功率的同时降低了电流应力。最后通过实验验证了所提DPS-RPS调制的可行性及有效性。
文摘双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,作为一种通用变换器,受到广泛关注。通过对其状态转移函数进行等效变换和近似处理,提出一种基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路。与传统的降阶等效电路相比,该文所提出的等效电路能同时刻画变换器的电感电流和电容电压的动态,从而避免模型降阶带来的误差,兼具准确性和直观性。在此基础上,分析导通回路上寄生电阻对其功率传输特性的影响,从而更加精确地刻画DAB的稳态特性;然后,考察等效电路在离散域中状态方程的特征根,得到变换器的稳定边界;并且全面分析端口参数(输入电压和负载)与特征根模值的关系,从而得出运行条件对稳定裕度的影响。仿真和实验结果都表明该等效电路的精确性和通用性以及分析结论的正确性。
文摘双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能够适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,受到了广泛关注。准确而直观的DAB变换器等值电路模型对多电压等级的直流配电网潮流分析和计算具有重要的意义。为兼具含DAB变换器的多电压等级直流配电网潮流计算的准确性和直观性,考虑元件寄生参数的影响,建立了单移相比调制方式下DAB变换器支路π型等值电路模型,分析了DAB变换器在直流配电网潮流计算中的功率传输路径和潮流调节的基本原理;计及典型直流负荷的特点和DAB的不同控制方式,提出基于二分搜索法的改进牛顿-拉夫逊直流潮流计算方法。最后,利用6节点直流配电网验证了所提模型的功率传输路径理论的正确性,并基于此模型利用修改的IEEE14节点直流配电网算例,验证所提含DAB变换器多电压等级直流配电网潮流计算模型和方法的有效性和正确性。
