多电飞机双向直流变换器的电流应力优化策略
2021-05-11卢建华郝凯敏李飞贾临生孙旭
电气传动 2021年9期
卢建华,郝凯敏,李飞,贾临生 ,孙旭
(1.海军航空大学航空基础学院,山东 烟台 264001;2.中国人民解放军92283部队,上海 200000)
在采用270 V高压直流电源系统的多电飞机中,双向直流变换器有着三个方面的作用:1)正常工作情况下,双向直流变换器将270 V高压直流降压给低压直流负载供电[1];2)当主电源发生故障时,备用蓄电池通过双向直流变换器升压给270 V负载供电[2];3)当有能量回馈到主电源时,主电源通过双向直流变换器与蓄电池进行能量交换,达到减小电网冲击的目的[3]。
双有源桥(dual active bridge,DAB)双向直流变换器由于具有功率密度高、能量双向流动、拓扑结构简单、电气隔离等优点[4-5],在航空航天电源[6-7]领域受到越来越多的关注。
文献[8]指出,提高DAB效率的方法有:1)通过优化调制降低变换器电感峰值电流;2)通过优化调制降低变换器回流功率;3)通过优化调制降低变换器电感电流有效值;4)通过优化控制参数,使开关器件尽可能实现软开关。为提高DAB传输效率,张勋等[9]采用解析法对拓展移相(extended phase shift,EPS)控制方式下的DAB电感峰值电流进行优化,降低了DAB电流应力,提高了变换器效率,但是其优化控制策略分段太多,不利于控制系统的设计;孟德越等[10]采用拉格朗日法对EPS与单移相(single phase shift,SPS)组合控制的电感电流有效值进行优化控制,降低了DAB电感电流有效值,其解算方法简单,但两种控制方式之间的优化函数不能完全衔接,因此两种控制方式在闭环系统中无法平稳切换,不利于工程实现;傅仕航等[11]利用解析法对拓……
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