在能源危機與環(huán)境污染的背景下,推動以可再生和環(huán)保為特質的新能源的發(fā)展變得越來越刻不容緩。雙向DC/DC變換器憑借著其雙向功率流、高功率密度以及高效率等特點,被廣泛應用于需要能量雙向流動的場合,包括分布式能源發(fā)電系統(tǒng)、能量路由器、電動汽車、不間斷供電電源等。雙有源橋(Dual Active Bridge,DAB)電路作為典型的隔離型雙向DC/DC變換器拓撲,具有電路結構簡單、易于控制、雙向功率流能力、容易實現軟開關等特點,已成為廣泛研究的熱點之一。本文從優(yōu)化調制策略提高變換效率、拓寬拓撲增益特性及多端口輸入特性出發(fā),對該類變換器進行了深入的研究。通過分析DAB的等效電路,對產生方波電壓源的電路單元以及對該移相電路的調制方式、工作模式分類情況、穩(wěn)態(tài)工作特性等方面進行詳細的分析總結。針對采用雙有源全橋結構的方波電壓源移相電路,推導了拓展移相調制下的電感電流絕對值的平均值關于輸出功率的數學模型,提出一種整流平均電流的優(yōu)化調制方法,即依據不同的電壓增益及輸出功率,選取相應的多組橋內移相角進行分段調制,以優(yōu)化調制方式提高系統(tǒng)變換效率,建立了1.5 kW的樣機進行驗證。為了使含中心抽頭雙有源橋電路適... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數】：136 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及應用
        1.1.1 分布式能源發(fā)電系統(tǒng)
        1.1.2 固態(tài)變壓器
        1.1.3 燃料電池電動汽車
    1.2 雙向DC/DC變換器的研究現狀
        1.2.1 非隔離型雙向DC/DC變換器
        1.2.2 隔離型雙向DC/DC變換器
    1.3 多端口雙向DC/DC變換器的研究現狀
        1.3.1 非隔離型多端口雙向DC/DC變換器
        1.3.2 完全隔離型多端口雙向DC/DC變換器
        1.3.3 部分隔離型多端口雙向DC/DC變換器
    1.4 本文的研究意義及主要內容
第2章 雙有源橋變換器效率優(yōu)化調制技術研究
    2.1 引言
    2.2 方波移相電路及方波電壓源單元
        2.2.1 方波移相電路
        2.2.2 方波電壓源單元
    2.3 調制方式分析
        2.3.1 PWM與PSM調制方式分析
        2.3.2 SPS調制方式分析
        2.3.3 EPS調制方式分析
        2.3.4 TPS調制方式分析
    2.4 功率傳輸特性分析
    2.5 整流平均電流優(yōu)化調制方法
        2.5.1 電感電流情況分析
        2.5.2 整流平均電流模型推導
        2.5.3 整流平均電流優(yōu)化調制
        2.5.4 電路參數及實驗驗證
    2.6 本章小結
第3章 改進型四繞組變壓器結構的雙有源橋變換器
    3.1 引言
    3.2 拓撲結構及等效模型
        3.2.1 基本拓撲結構
        3.2.2 電路等效模型
    3.3 工作原理分析
        3.3.1 TPS調制方式下的工作模式分析
        3.3.2 TPS調制方式下的工作過程分析
        3.3.3 TPS調制方式下的開關電流分析
    3.4 軟開關特性分析
    3.5 功率傳輸特性分析
    3.6 電路參數及實驗驗證
        3.6.1 實驗樣機及變換器參數
        3.6.2 實驗結果分析
    3.7 本章小結
第4章 雙有源橋集成三端口雙向DC/DC變換器
    4.1 引言
    4.2 拓撲結構
    4.3 工作原理分析
    4.4 工作特性分析
        4.4.1 電感電流分析
        4.4.2 功率傳輸特性分析
        4.4.3 軟開關特性分析
    4.5 控制策略及能量流動模態(tài)分析
    4.6 電路參數及實驗驗證
        4.6.1 實驗樣機及變換器參數
        4.6.2 實驗結果分析
    4.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：2925307