本文關(guān)鍵詞：基于開關(guān)電容的三端口直流變換器的研究

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【摘要】：多端口變換器可實(shí)現(xiàn)可再生能源輸入源、儲能裝置以及負(fù)載的集中功率管理與控制,具有體積成本低、系統(tǒng)效率高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在多端口變換器中引入開關(guān)電容技術(shù),可以改善變換器性能。目前提出的開關(guān)電容多輸入拓?fù)涠及瑑蓚�(gè)電感,系統(tǒng)的體積、成本和電磁問題顯著增加,且不能實(shí)現(xiàn)儲能端口的雙向功率流動。本文基于單電感雙輸入Buck和Boost變換器,利用開關(guān)電容分別構(gòu)造出了幾種新型電路拓?fù)?其中雙輸入Buck拓?fù)涮岣吡讼到y(tǒng)可再生能源端口容錯(cuò)性,同時(shí)降低了儲能輸入源的電壓等級,而雙輸入Boost拓?fù)涮岣吡溯敵錾龎耗芰�。論文分別給出了這兩類拓?fù)涞臉?gòu)成思想以及開關(guān)電容升壓原理。通過對開關(guān)電容雙輸入Buck和Boost型拓?fù)溥M(jìn)行對比,選擇了一種輸入源串聯(lián)連接的Buck變換器作為載體,利用直接增加電流路徑的方法,得到一種三端口拓?fù)?實(shí)現(xiàn)了儲能單元的雙向功率流動。論文詳細(xì)介紹了三端口Buck變換器的三種工作模式,并對各個(gè)模式下的輸入輸出關(guān)系進(jìn)行了推導(dǎo);分析了變換器的開關(guān)電容升壓性能,充分考慮電路寄生參數(shù),建立了開關(guān)電容充放電模型,給出了電容電壓紋波系數(shù)、充電電流以及充電效率的影響因素;針對可再生能源-蓄電池系統(tǒng)工況,設(shè)計(jì)了變換器的能量管理控制方案;為保證系統(tǒng)在三種工作模式下均具有較高的穩(wěn)定性和快速性,分別建立了變換器三種模式下的小信號數(shù)學(xué)模型,并利用解耦矩陣對閉環(huán)調(diào)節(jié)器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。利用PSIM對三端口Buck變換器的原理和能量管理控制策略進(jìn)行仿真。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)室搭建了一臺負(fù)載最大功率為240W的三端口Buck變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),對變換器主要硬件參數(shù)和軟件程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均證明了變換器的可行性以及能量管理的正確性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 唐榮波;侯世英;陳劍飛;;基于關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的雙輸入升壓變換器[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年01期

2 侯世英;陳劍飛;孫韜;王儷蓉;王玉峰;;基于開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的DC-DC變換器[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2014年10期

3 廖志凌;阮新波;;獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)能量管理控制策略[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2009年21期

4 宋強(qiáng);趙彪;劉文華;曾嶸;;智能直流配電網(wǎng)研究綜述[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年25期

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本文編號：1152871