一种新型的双输入双向DC-DC变换器
2021-03-17赵世伟沈超
电机与控制学报 2021年2期
赵世伟,沈超
(华南理工大学 电力学院,广州 510641)
0 引 言
双向DC-DC变换器作为平衡直流母线电压的重要装置在直流微电网中得到广泛应用[1-4]。在其控制方式上,移相控制由于具有控制简单、易于实现软开关、双向切换便利等优势,一直是国内外研究的重点。在基本移相控制的基础上,现已提出双重移相控制、三重移相控制、混合移相控制等多种移相控制方式[5-8]。控制方式的改进也使得变换器的回流功率和电流应力降低,提升了变换器性能[9-11]。但上述多种控制方式大多是基于双有源桥式变换器(dual active bridge,DAB)提出的,在其他拓扑上应用较为困难。故如何在非DAB的双向DC-DC变换器上实现双重移相的控制效果值得深入探究。
文献[12]通过将基本元件进行不同的组合构造了一系列的方波电压源,并将其加在变压器的原副边,从而得到不同的双向DC-DC变换器。文献[13]在文献[12]的基础上,通过改变原副边开关管的占空比外加移相控制,在输入输出电压不匹配时,减小了电流应力,扩大了软开关的范围。虽然二者的结构相较DAB更加简单,但其无功功率仍然较大,电流应力较高。文献[14]通过在原边全桥引入内移相角使得无功回流减小,电流应力下降,提升了变换器的效率,但其只适合于全桥结构。文献[15]在双向全桥变换器的基础上加入了多输入结构,虽然利用全桥实现了双重移相的控制方式,但其开关管总数过多,结构复杂、效率较低。本文在文献[12]的基础上利用双输入结构直接在变换器原边构造出三电平的方波电压,从而降低了变换器的回流功率和电流应力。……
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