推挽式双向DC/DC变换器建模与控制器设计
2021-05-21张纯江谢季芳AHMADWaseem乔玉玺阚志忠
燕山大学学报 2021年3期
关键词:模态
张纯江,赵 策,谢季芳,AHMAD Waseem,乔玉玺,阚志忠
(燕山大学河北省电力电子节能与传动控制重点实验室,河北秦皇岛066004)
0 引言
在储能系统中,双向DC/DC变换器作为储能单元和直流母线的接口,发挥着重要的作用[1-2]。储能单元对电流纹波比较敏感,若输入电流纹波较大,会在一定程度上影响储能单元的使用寿命[3]。同时,储能电池的电压等级通常低于直流母线,这就要求接口变换器具有一定的升压能力,另外,储能用隔离DC/DC变换器需要具有功率双向传输的功能。电流型双向DC/DC变换器由于输入侧电感的存在,可以在减小输入电流纹波的同时提高电压增益,在储能场合中应用很广[4-5]。常见的电流型DC/DC变换器包括不对称半桥变换器、有源箝位双Boost变换器、推挽式双向DC/DC变换器[6]等。本文将重点对推挽式双向DC/DC变换器展开研究。
值得注意的是,学者们关注的重点往往是变换器的工作原理和稳态特性,而对变换器的动态特性和闭环控制的研究比较少。在实际的储能系统中,无论是负载的扰动、储能单元端电压的变化,还是传输功率的正反向切换,都需要良好的闭环系统进行控制。因此,对变换器建立准确的小信号数学模型,并设计相关闭环控制器就显得尤为重要。
常见的电路建模方法包括状态空间平均法、扩展描述函数法和离散时间法等。状态空间平均法是最常见的电路建模方法,通过对不同模态的状态方程进行加权平均,得到系统整体的状态空间平均模型,在变换器稳态工作点引入扰动量并进行线性化处理,最终得到变换器的小信号数学模型。……
登录APP查看全文
