摘要：针对现有本质安全Buck变换器设计方法复杂繁琐的问题,该文对变换器本安特性及其与电感和负载的关系进行分析,指出同时满足电气性能指标及本安性能要求的电感取值范围随着负载电阻的降低而缩小,并定义电感的最大值与最小值相等时对应的负载电阻为最小负载电阻,推导出最小负载电阻解析表达式,并据此得出变换器的最大本安输出功率。分析得出最大功率与输入、输出电压及开关频率的四维关系图,据此提出了针对不同的电气性能指标要求及设计目标的三种便捷设计方法,同时也实现了在不同给定条件下得到最大输出功率。利用本安性能评价系统与火花实验平台对设计实例进行了仿真和实验验证,证明了理论分析和所提出设计方法的可行性。

摘要：光伏发电电解水制氢能够进一步提高光伏发电利用率,针对光伏制氢系统需工作在较宽范围输出电压的特点,提出一种基于多谐振变换器的直流耦合光伏制氢系统,能够满足氢能的高效制取。分析多谐振变换器的工作原理,引入序列二次规划法对多谐振变换器进行参数设计,解决多谐振变换器参数设计较为复杂的问题。在此基础上设计试验样机,并在试验样机对设计参数进行验证,验证结果表明:基于多谐振变换器的光伏制氢系统硬件电路参数设计合理,能满足变换器宽增益(输出电压200~650 V)、高效率(97.24%)的需求,降低了变换器因无功功率循环而造成的损耗,提高了光伏制氢效率。

摘要：随着直流配电网的进一步升级,储能电池、燃料电池、光伏发电等设备对较宽输入电压和负载范围的需求日益明显,现有研究已经克服了传统电流馈电隔离变换器的主要缺点并同时适用于宽输入电压范围和宽负载范围应用,但在实际的电力电子设计和实现中,这些研究并未充分利用器件特性,造成变压器、电容器等关键器件利用率较低。基于此提出一种电流馈电双电感谐振型全桥DC/DC隔离变换器。变换器可工作在D<0.5的情况下,使其适用于宽输入电压范围的应用。考虑到电力设备利用率、变压器利用率、感应能需求和直流电容器利用率等主要重要因素,进行参数优化设计。基于3.6 kW实验平台验证该拓扑的可行性,并证明电流馈电双电感谐振全桥DC/DC隔离变换器能够用于宽输入电压范围的场景。