寬電壓增益范圍的改進型雙向準Z源直流變換器的研究
發(fā)布時間:2023-05-25 03:02
隨著人們對保護環(huán)境,綠色生活的日益重視,風力及太陽能等可再生能源逐漸成為發(fā)電的優(yōu)選來源,同時電動汽車和燃料電池汽車也逐漸被人們所青睞。而在可再生能源電網及電動汽車或燃料電池汽車的電氣系統(tǒng)中,高增益雙向DC-DC變換器成為電能二級變換中不可缺少的一部分,同時也為多種儲能裝置(蓄電池和超級電容等)的接入提供了可能。傳統(tǒng)Boost電路由于自身損耗大,在實際應用中難以實現高電壓增益。Z源變換器由于利用了電路開關的直通過程,能夠在較窄的開關占空比范圍內實現相對較高的電壓變比,為實現高增益DC-DC變換提供了一種新思路。然而,傳統(tǒng)Z源變換器難以實現能量的雙向流動,啟動電流的沖擊大,電壓增益仍舊較低,同時在輕載運行狀態(tài)下會出現非正常運行狀態(tài),難以保持穩(wěn)定的電壓輸出,從而難以得到廣泛的應用。為解決以上問題,本文提出一種改進型準Z源單元,對輸入電源進行等份拆解,同時將電路電感耦合,提出一種改進型雙向準Z源直流變換器。由于獨特的電路結構,所提出的電路能夠在實現電路的輸入端和輸出端共地,輸入電流連續(xù)的情況下,以寬電壓增益變換范圍實現能量的雙向流動。除此之外,在兩種不同的工作狀態(tài)下,所提電路可根據電路輸出負載...
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及意義
1.3 高增益DC-DC升壓變換器的研究現狀
1.3.1 非隔離型直流升壓變換器的研究現狀
1.3.2 Z源直流變換器的研究現狀
1.4 本文主要研究內容
第2章 改進型雙向準Z源直流變換器
2.1 引言
2.2 拓撲介紹及穩(wěn)態(tài)分析
2.2.1 拓撲結構
2.2.2 正向升壓放電穩(wěn)態(tài)分析
2.2.3 反向降壓充電穩(wěn)態(tài)分析
2.3 正向升壓放電下的模態(tài)分析
2.4 反向降壓充電下的模態(tài)分析
2.5 多拓撲比較分析
2.5.1 電壓增益的比較
2.5.2 電容電壓應力的比較
2.5.3 電感電流應力的比較
2.5.4 電路損耗的比較
2.5.5 性能比較總結
2.6 本章小結
第3章 Improved B-QZSC閉環(huán)控制策略
3.1 引言
3.2 小信號建模
3.3 閉環(huán)控制策略
3.3.1 輸出電壓雙向雙閉環(huán)控制策略
3.3.2 補償器的設計
3.4 本章小結
第4章 電路參數設計及仿真分析
4.1 引言
4.2 電路元器件參數的設計
4.2.1 電感參數選擇
4.2.2 電容參數選擇
4.2.3 功率開關的選擇
4.3 開環(huán)仿真分析
4.3.1 正向升壓放電狀態(tài)
4.3.2 輕載狀態(tài)
4.3.3 反向降壓充電狀態(tài)
4.4 閉環(huán)仿真分析
4.4.1 切載實驗仿真分析
4.4.2 輸入電壓擾動實驗仿真分析
4.5 本章小結
第5章 實驗結果分析
5.1 引言
5.2 開環(huán)實驗結果分析
5.2.1 正向升壓放電狀態(tài)
5.2.2 輕載狀態(tài)
5.2.3 反向降壓充電狀態(tài)
5.3 閉環(huán)實驗結果分析
5.3.1 切載實驗分析
5.3.2 輸入電壓擾動實驗分析
5.4 效率分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3822806
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及意義
1.3 高增益DC-DC升壓變換器的研究現狀
1.3.1 非隔離型直流升壓變換器的研究現狀
1.3.2 Z源直流變換器的研究現狀
1.4 本文主要研究內容
第2章 改進型雙向準Z源直流變換器
2.1 引言
2.2 拓撲介紹及穩(wěn)態(tài)分析
2.2.1 拓撲結構
2.2.2 正向升壓放電穩(wěn)態(tài)分析
2.2.3 反向降壓充電穩(wěn)態(tài)分析
2.3 正向升壓放電下的模態(tài)分析
2.4 反向降壓充電下的模態(tài)分析
2.5 多拓撲比較分析
2.5.1 電壓增益的比較
2.5.2 電容電壓應力的比較
2.5.3 電感電流應力的比較
2.5.4 電路損耗的比較
2.5.5 性能比較總結
2.6 本章小結
第3章 Improved B-QZSC閉環(huán)控制策略
3.1 引言
3.2 小信號建模
3.3 閉環(huán)控制策略
3.3.1 輸出電壓雙向雙閉環(huán)控制策略
3.3.2 補償器的設計
3.4 本章小結
第4章 電路參數設計及仿真分析
4.1 引言
4.2 電路元器件參數的設計
4.2.1 電感參數選擇
4.2.2 電容參數選擇
4.2.3 功率開關的選擇
4.3 開環(huán)仿真分析
4.3.1 正向升壓放電狀態(tài)
4.3.2 輕載狀態(tài)
4.3.3 反向降壓充電狀態(tài)
4.4 閉環(huán)仿真分析
4.4.1 切載實驗仿真分析
4.4.2 輸入電壓擾動實驗仿真分析
4.5 本章小結
第5章 實驗結果分析
5.1 引言
5.2 開環(huán)實驗結果分析
5.2.1 正向升壓放電狀態(tài)
5.2.2 輕載狀態(tài)
5.2.3 反向降壓充電狀態(tài)
5.3 閉環(huán)實驗結果分析
5.3.1 切載實驗分析
5.3.2 輸入電壓擾動實驗分析
5.4 效率分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3822806
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3822806.html