用于双有源桥DC-DC 变换器的全局效率最优调制方法
2021-03-23韩会山毕艳军
电子器件 2021年1期
关键词:效率
韩会山,毕艳军,梁 舒
(邢台职业技术学院电气工程系,河北 邢台054000)
随着社会进步,新能源的发展逐步成为各个国家的首要战略目标。 双有源全桥(Double Active Bridge,DAB)双向DC-DC 变换器以其控制方式灵活、动态响应快、结构对称等特点,以及易于串并联,适应高低压变化,具备能量双向传输等优点,得到了广泛的关注[1-2]。 同时,DAB 变换器在电动汽车与电网互动(V2G)、储能系统和电源供电系统等方面具有重要的应用前景[3-4]。
自从DAB 变换器被提出以来,相关研究主要集中在其调制策略、功率传输特性、软开关实现以及控制方法等方面。 在调制策略方面,通常包含有单移相调制(SPS)、双重移相调制(DPS)和三重移相调制(TPS)等。 SPS 调制方式是最常用的调制方法之一,其控制方法简单,但无法调节和控制变换器回流功率与电感电流有效值[5]。 一些学者认为DAB 变换器存在功率回流现象造成了传输效率的下降,从减少回流功率方面研究了DPS 等调制方式。 其中,文章[6]所提方法降低了DAB 变换器运行时的无功回流功率。但对于DPS 调制方式来说,电路系统的无功环流仍旧很高,这限制了变换器系统进一步提高传输效率。TPS 调制方式涵盖了SPS 与DPS 调制方式,理论上可以实现更优的控制效果[7]。 文章[8]提出一种TPS调制策略,提高了DAB 变换器的传输效率,计算出了最优控制量使DAB 变换器拥有最小化的电流应力和导通损耗。 该方法虽然减小了电感电流,但并没有直接以效率最优为控制目标,因此其传输效率未在最优状态。 此种方式下,建立精确而复杂的最优效率目标函数将导致全局最优调制参数难以被确定。……
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